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某全承载式客车车身骨架静动态特性及疲劳分析
| 论文题名： | 某全承载式客车车身骨架静动态特性及疲劳分析 |
| 关键词： | 客车车身;骨架结构;静动态特性;疲劳强度;材料属性 |
| 摘要： | 随着科学的快速发展以及社会的不断进步，客车的舒适性、安全性、动力性以及绿色环保性显得尤为重要。由于实际客车车身强度更加依赖于整车振动及随机载荷响应，车身设计也转换为以模态分析和动态分析为主，摒弃了之前静态分析的主导地位。为使客车避免共振，应从车身设计着手，研究整车的振动情况从而对客车动态做出初步评估。为了精确地预测车身骨架的可靠性及使用寿命，则需要研究车身结构在随机路面激励下的响应。 本文以某全承载客车车身骨架为研究对象，首先从车身骨架的结构特点、布局方式以及承载特点等方面，对车身骨架进行结构分析。接着利用SolidWorks进行三维建模，为了提高有限元分析的效率及结果的准确性，对三维模型进行简化处理是非常有必要的。完成材料属性的输入、约束方式、网格划分，生成所需的有限元模型。 其次，将客车在静止和行驶状态下的力学工况抽象为四种工况，根据客车实际运行情况，合理定义每种工况下的载荷和边界条件。对客车车身骨架结构进行有限元静力学分析，从而得到客车车身骨架在各个工况下的应力分布与变形情况。根据分析结果对其刚度与强度性能进行综合评估，为改进车身结构设计提供了比较可靠的理论依据。 再次，在车身骨架结构静力学分析的基础上，利用ANSYS Workbench对车身骨架结构进行模态分析，得到其前十阶固有频率和振型，为客车车身骨架避免共振及后续动态分析奠定基础。通过谐响应分析得到车身骨架结构振动幅值随激励频率的变化曲线，找出了车身的共振频率，为车身动态优化和发动机工作频率的设计提供了改进依据。 最后，采用模态叠加法计算客车车身骨架结构在路面随机激励下的随机振动，得出客车车身骨架结构随机振动的应力分布、位移变形情况。利用随机振动的计算结果数据，根据高斯三区间法和 Miner定律对车身骨架结构进行了随机疲劳强度计算，验证了车身骨架结构在路面随机激励作用下车身骨架结构的疲劳强度。 |
| 作者： | 曹海兰 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张功学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 陕西科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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