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原文传递全承载式物流专用运输半挂车车身结构设计与优化

论文题名：	全承载式物流专用运输半挂车车身结构设计与优化
关键词：	半挂车;车身;优化设计;结构设计
摘要：	随着物流行业的繁荣与高等级公路网的快速发展，我国的半挂车保有量呈现出逐年递增的趋势，发展半挂车与“甩挂运输”已成为推动我国汽车工业进步的必由之路。　　历经百年发展，汽车的车身结构经历了非承载式，半承载式与全承载式三个主要发展阶段。当承受较大载荷或冲击载荷时，全承载式车身能够迅速扩散力流，使车身的骨架结构达到一种平衡稳态，提升了整车的安全性能。因此，全承载式的车身结构如今已被广泛应用。　　作为各总成与零部件的载体，车身骨架是全承载式汽车最重要的承载部件，其结构性能的优劣将直接影响到车身骨架的抗疲劳强度与使用寿命。在结构上，需满足车辆总体布置的设计要求；在强度上，应能承受最大静载荷及行驶中较大的冲击载荷；除此之外，车身骨架还要具备足够的抗弯曲、抗扭转能力，以使车辆在多种复杂工况下，车身始终能够保持正常的运行状态。　　随着社会对运营车辆的安全性能与轻量化要求的关注程度不断加深，半挂车的车身形式朝着全承载式结构方向发展将成为必然。通常，设计车身结构时需要同时考虑“使用功能”与“结构性能”两个方面的要求。然而在现实中，二者却相互制约，使设计人员顾此失彼。为了多装货物而随意增加车厢高度，车辆超高、超宽现象时有发生，这样做不仅违反了国家法律，其安全性能也将大打折扣。为打破常规，对新型半挂车的车身结构进行了一些创新性探索，为我国专用汽车行业的蓬勃发展提供了有效参考。　　本文提出了“双层龙骨式”和“脊柱龙骨式”两种车身骨架结构的布置方案，分别进行仿真分析后对比其数据结果。本文首先提出了新车型的车身骨架构想，参照相关技术标准对车身骨架结构进行重新设计或调整，建立起整车的三维模型；随后运用有限元技术建立并分析新型半挂车车身骨架有限元模型，对车身载荷和边界条件作适当处理，验证其布置方案是否能够满足半挂车车身骨架的力学性能要求；然后依据半挂车车身骨架的性能评价指标校核新布置方案的可行性。　　本文主要的研究目标为：对半挂车车身骨架的结构形式进行一些创新性探索，结合有限元技术对“双层龙骨式”和“脊柱龙骨式”两种布置方案的合理性做出分析与判断，为半挂车设计人员提供参考帮助。　　依据上述研究目标，本文主要从以下两个方面展开工作：　　 1)首先提出了“双层龙骨式”布置方案，依据车身结构、功能要求的相关标准对该布置方案进行规划设计。为了验证其布置方案是否能够满足半挂车车身骨架的力学性能要求，运用有限元技术对“双层龙骨式”车身骨架结构的性能指标(强度、刚度及模态)进行分析。　　 2)经分析后发现原设计所存在的问题，并对车身骨架结构进行优化改进，提出了“脊柱龙骨式”布置方案。为了探讨其布置方案的车身结构性能，运用有限元技术对“脊柱龙骨式”车身骨架结构的性能指标(强度、刚度及模态)进行分析，并与原设计的分析数据作对比。
作者：	王伟
专业：	车辆工程
导师：	王铁;申晋宪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	太原理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文