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基于有限元法的混凝土搅拌车副车架静动态特性分析及优化设计
| 论文题名： | 基于有限元法的混凝土搅拌车副车架静动态特性分析及优化设计 |
| 关键词： | 混凝土搅拌车;副车架;静动态特性;有限元分析;拓扑优化 |
| 摘要： | 伴随着经济的快速发展,对汽车的产品设计及性能要求也越来越高。副车架作为汽车的主要承载部件之一,承受着来自路面的各种复杂载荷作用,其静、动态特性在总体设计中有着相当重要的作用。 本文课题来源于内蒙古北方巴里巴工程专用车有限公司关于混凝土搅拌车的副车架结构研究与创新开发项目。针对国内外对车架有限元的研究现状,结合该副车架的结构特点,利用CATIA三维实体软件建立了基于实体单元的搅拌车的副车架有限元模型,并对该模型适当的简化处理。通过对副车架在各种工况下进行静力学的强度及刚度分析计算,得到该副车架的应力分布特点及变形情况,确定出危险工况为弯扭联合工况,并验证原副车架结构设计的安全系数是否过大等问题。对副车架承载能力的有限元分析,可为该类产品的升级设计与改进提供了借鉴。 在对副车架进行动态特性分析时,主要是为了得到该副车架的固有频率及振型,以便考察混凝土搅拌车的副车架动态特性。模态分析结果表明在低阶频率范围内没有共振现象的产生,瞬态动力学的分析结果表明了对副车架结构进行结构拓扑优化的必要性。 在对副车架结构的静、动态性能进行研究与分析的基础上,建立副车架的优化参数模型,并得到概念性的拓扑优化结构。以此为基础提出新的副车架结构模型,使其在不降低强度及刚度要求的前提下重新进行静强度的力学分析,安全系数提高并且结构质量轻量化,节约了材料,降低了制造成本。 本课题利用有限元理论和ANSYS软件为混凝土搅拌车的副车架结构仿真及静动态特性的分析及优化设计提供了理论指导,为研究车架的结构创新奠定了基础,对商家汽车产品的生产实践具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 李帅 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 高耀东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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