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重型自卸车车架的有限元分析及优化
| 论文题名： | 重型自卸车车架的有限元分析及优化 |
| 关键词： | 重型自卸车车架;静力学分析;动力学分析;优化设计 |
| 摘要： | 重型自卸车车架是自卸车底盘系统中重要的组成部分，自卸车在行驶过程中，车架要承受来自道路连续载荷的冲击，也要受到自身发动机工作时产生的周期载荷激励及其他载荷的影响，其自重也是整车整备质量的重要贡献源。因此，提高车架的低阶模态频率和车架轻量化，对自卸车整体优化具有积极的意义。 本文以TY-1型重型自卸车车架为研究对象。首先，在HyperMesh中对自卸车车架进行弯曲工况和弯扭工况的稳态力学分析，预测车架在常用工况下易出现失效的位置；介绍车架模态分析的基本理论，运用ANSYS软件和DASP模态分析软件，对车架进行有限元模态分析和试验模态分析，得出车架前十阶自由模态频率和振型，验证了本文有限元模型的可信性，并结合对应的车架模态性能指标评判标准对该车架的振动特性做出了评价。 其次，在ANSYS中对车架进行谐响应分析，分析路面激励和发动机激励对车架整体振动性能的影响，得到自卸车车架在外部激励影响下的动态响应特性；分析自卸车以10m/s的车速行驶在D级路面上时，车架各点的瞬态响应，得出车架满足强度要求。 最后，在OptiStruct中对车架进行优化，在进行灵敏度分析的基础上确定优化设计变量，分别进行车架轻量化研究和提高车架低阶模态频率的研究。在保证车架低阶模态频率和车架刚、强度的前提下，实现了车架质量8.0％的降低幅度；在控制车架质量和强度的条件下，实现了车架结构的低阶模态频率的改善。 全文从车架三维模型的建立到车架结构的优化都进行了系统的研究，各个过程的分析结果对于其它相关车型的研究有一定的借鉴意义，尤其优化分析结果对下一步开发设计新车型和车架结构改进具有重要的指导意义。 |
| 作者： | 赵震 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王铁 |
| 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 |
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