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某商用客车车架有限元分析与结构优化
| 论文题名： | 某商用客车车架有限元分析与结构优化 |
| 关键词： | 客车;车架结构;有限元模型;拓扑优化 |
| 摘要： | 本课题以某客车车架为研究对象，就客车车架结构优化设计进行研究，主要内容如下： (1)建立了车架的有限元模型，论述了车架有限元建模过程和应该注意的问题，讨论了车架各种连接的处理，提出了在HyperWorks中利用Spring单元模拟钢板弹簧的新方法；对车架进行了强度、刚度、模态的有限元分析。有限元分析的结果验证了原车架的设计，同时为接下来的车架优化设计奠定了基础。 (2)通过拓扑优化，确定了车架横梁、副梁支撑的合理布局。本文拓扑出的结构，材料分布合理，轮廓清晰，过度区域极小，说明拓扑优化的效果较好，这得益于基模型的合理选取和边界条件的正确模拟。 (3)从拓扑优化的结果可以看出，车架拓扑出明显的X型、V型材料分布，这从拓扑优化的角度证明了X型、V型材料的抗弯曲、扭转能力强。 (4)经过拓扑优化和二次设计后的新车架与原车架相比具有更好的性能、更优的结构、更轻的质量，这说明本文提出的这种基于拓扑和尺寸优化的设计方案是有效的。 本论文的创新之处在于：改变了车架原有的经验设计模式，提出了基于拓扑优化的概念设计方法，通过拓扑优化得出的材料分布确定了车架材料的最佳布局，这对车架的科学设计具有积极意义。 |
| 作者： | 王松 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 严运兵;张胜兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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