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基于极限工况载荷的车身静态强度分析及优化设计
| 论文题名： | 基于极限工况载荷的车身静态强度分析及优化设计 |
| 关键词： | 汽车车身;静态强度;极限工况载荷;减震器支座;优化设计 |
| 摘要： | 汽车在行驶过程中,由于受到道路不平度和各种冲击载荷的作用,其受力状况非常复杂。车身作为汽车的主要承载部件,其强度影响着整车的安全性,在汽车车身系统设计中,需要全面考虑车身零件的结构强度。因此,在车身强度分析中,设定合理的载荷分析工况、研究白车身应力分布情况和优化车身强度薄弱部位对车身设计十分重要。 本文研究了车身静态强度分析的四种典型极限工况,并利用有限元方法对某客车白车身进行静态强度特性分析,最后采用结构优化方法对车身强度薄弱部件进行优化设计。论文具体研究内容包括: 1.四种典型极限工况研究及载荷计算。以往的静态强度分析大都集中在弯曲和扭转两种常见工况,而对车身在其它工况下的研究相对较少,并且在有关静态强度分析的论文中也很少介绍载荷获取的详细过程。本文在汽车常见工况的基础上,研究了转弯制动、对角离地等四种车身静态强度分析的典型极限工况,并详细说明了车身强度分析所需的载荷获取过程,得到了底盘与车身相连的16个硬点处的载荷,用于白车身结构静态强度计算。 2.车身结构的静态强度特性分析。以有限元理论为基础,依据几何清理和网格划分质量控制原则,对某客车白车身进行有限元建模;利用四种典型极限工况载荷作为边界条件,选择惯性释放的方法对白车身有限元模型进行结构静态强度计算,分析得出了前悬架减震器支座面板等多处车身强度薄弱部位。 3.前悬架减震器支座处车身面板开裂分析及结构优化。根据实车路试结果和有限元模型强度分析数据,对前悬架减震器支座面板在路试中出现的开裂问题进行分析,提出改进设计方案,并对其进行形貌优化。 通过本文的研究,可以获得更加适合于汽车车身静态强度分析的工况、车身静强度分析及强度薄弱部件结构优化设计的详细解决方案,本文中的分析改进方法也可以推广应用到底盘零部件结构分析中,达到提高产品可靠性的目的,具有工程应用价值和指导意义。 |
| 作者： | 徐龙 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 成艾国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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