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新型弹力安全车轮的结构分析与优化设计
| 论文题名： | 新型弹力安全车轮的结构分析与优化设计 |
| 关键词： | 弹力安全车轮;非线性有限元;力学传递;序列二次规划;结构设计 |
| 摘要： | 本文以新型弹力安全车轮为研究对象，建立了有效的新型弹力安全车轮有限元模型，利用非线性有限元法对其进行了有限元仿真分析，并运用力学理论及ADAMS仿真分析对此车轮进行了力学传递特性研究，最后结合序列二次规划（SQP）算法，对其进行了结构优化设计。 （1）明确阐述了新型弹力安全车轮的结构组成、工作原理及其性能的优越性，对新型弹力安全车轮进行合理的简化。利用CATIA建立几何模型，利用HyperMesh软件进行有限元网格划分、单元赋予及材料属性设置等前处理工作，建立了完整的新型弹力安全车轮有限元模型。对其进行了静接地及侧倾工况下的非线性静力分析、模态分析，不同地面约束、材料属性下的模态特性的探索。 （2）通过进行新型弹力安全车轮的试验，观察其在制动工况和驱动工况下其内部结构的变形关系，对其在制动与驱动两种工况下进行了新型弹力安全车轮力学传递特性的理论研究及仿真分析，得出了新型弹力安全车轮内部各部件间的力学传递关系，显示出车轮的内部结构能够有效地进行力矩的传递，满足使用要求，为新型弹力安全车轮的进一步研究分析打下了基础。 （3）利用序列二次规划（SQP）算法，以轮辐的每段长度作为设计变量，轮胎径向刚度为优化目标，对新型弹力安全车轮进行结构优化设计。并且利用对简化的新型弹力安全车轮的有限元分析进行优化前后验证，优化结果表明：基于SQP算法的新型弹力安全车轮的结构优化，有效地增大了车轮的径向刚度，为车轮的进一步改进设计提供依据。 |
| 作者： | 姜成 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 阮米庆;赵又群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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