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某型特种车车身设计分析与优化研究
| 论文题名： | 某型特种车车身设计分析与优化研究 |
| 关键词： | 车身设计;有限元分析;拓扑优化;人机工程;特种车 |
| 摘要： | 本文以某型特种车车身为主要研究对象,进行了车身结构设计和车身内部零部件布置,分析研究了车身刚强度,对白车身结构进行了拓扑优化分析,并提出了一种新型车身的设计方法。本文的主要内容及研究成果如下: (1)在过去对车身研究的基础上,探讨了汽车车身开发的一般流程,以及当前所应用的人机工程学和有限元法等新技术。 (2)结合国内外研究成果和相关经验,进行了车身结构设计,利用人机工程学对车身内部零部件的布置进行了分析验证:将欧美的人体模型改造成为适合中国人人体特征的人体模型;对驾乘人员视野进行了分析校核;将驾驶员手伸及界面的原理应用在了对乘员的操纵方便性的分析中,并进行了分析验证;对逃生空间进行了设计规划,保证了在紧急情况下驾乘人员的撤离安全。 (3)利用相关软件建立了车身CAD模型和有限元模型;建模过程中,对有限元模型规模、单元质量的控制等情况进行了探讨;将算式计算和有限元计算相结合,进行了弯曲和扭转两种工况下的车身刚强度分析。 (4)将拓扑优化引入车身设计,以此为基础提出了一种新的车身设计方法。根据拓扑优化的一般计算方法,建立了车身拓扑优化的数学模型;通过计算机仿真分析,进行了多目标条件下车身的拓扑优化分析,得到了最终的收敛结果:根据优化后的结果建立了一种全新的桁架结构车身,并对其进行了刚强度分析,得到的结果明显好于原车身,并有效地实现了轻量化。 本文的创新之处是车身多目标拓扑优化分析,克服了传统车身优化设计理论的局限性,获得了多工况条件下车身的最优结构,并提出了一种新的车身设计方法。 |
| 作者： | 许峰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李守成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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