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原文传递校车车身骨架静动态特性研究

论文题名：	校车车身骨架静动态特性研究
关键词：	校车;车身骨架;静动态特性;有限元分析
摘要：	校车作为客车中的一类，其乘员主要人群为青少年，因此对校车的安全性能要求非常高。2010年7月中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布实施了《专用小学生校车安全技术条件》。该标准对校车的结构强度等安全性能做严格规定。为保证校车的安全性能，使其满足国家标准，在设计之初就需要利用有限元分析的方法对校车车身骨架结构的静、动态特性进行分析，获得车身骨架结构的强度、刚度和动态特性。利用计算结果对车身结构的性能做出评价，为设计的改进和优化提供理论依据。　　本文以某品牌校车为研究对象，在三维制图软件Pro/E中建立该校车的车身骨架三维几何模型，建模中进行适当简化处理。然后将模型导入Hypermesh中，选用梁单元和壳单元分别对车身骨架结构进行网格划分，并按车辆实际配载对模型进行加载，最终得到校车车身的有限元模型。在此基础上利用有限元分析软件MSC.Patran&Nastran对车身骨架进行静态特性分析、模态分析和瞬态响应分析。　　首先，本文选取校车实际运行过程中最有可能遇到的四种典型工况对车身骨架进行静态特性分析，分别得到四种工况下车身骨架的应力和变形分布云图。分析云图，找到四种工况下各自的最大应力和变形点，对车身骨架结构强度和刚度作出评价，检查其是否满足国家标准要求。　　然后，对校车车身骨架进行无拘束状态下的自由模态分析。提取车身骨架前10阶固有频率振型及相应振动频率，并做简要描述。分析得到的车身骨架的固有频率与校车实际运行中可能遇到的各种激励频率是否相互错开，不会发生共振现象。进而评价该车车身骨架的结构设计的合理性。　　最后，在模态分析的基础上进行瞬态响应分析。瞬态响应主要分析校车行驶过程中突然受到冲击载荷和校车紧急制动两种工况时车身骨架的应力和变形随着时间变化的情况。分析结果检验两个工况下的最大应力和最大位移均满足国家标准要求。　　本文对该校车的静、动态特性的分析适用于校车行业同类型校车的设计、检验和优化等。有限元分析结果对该车车身骨架结构的改进设计有重要的参考价值和指导意义。
作者：	刘圣仲
专业：	载运工具运用工程
导师：	王若平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文