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重型载货汽车车架有限元分析及拓扑优化
| 论文题名： | 重型载货汽车车架有限元分析及拓扑优化 |
| 关键词： | 重型载货汽车;边梁式车架;有限元法;拓扑优化 |
| 摘要： | 本文以某载货车边梁式车架为研究对象，采用HyperMesh壳单元建立了该车架的有限元模型，对其结构进行了静态和动态有限元分析计算，分析了该车架的强度及模态，验证了车架的设计。在此基础上，采用现代CAE优化技术一一基于有限元方法的拓扑优化技术对该车架的拓扑结构进行修改设计，并对优化后的模型进行静态特性分析及动态特性分析，初步探讨了车架的刚度及模态性能，以期获得车架结构更好的静动态特性，为该载货车车架设计提供理论依据。同时，将拓扑优化技术应用在车架设计中，丰富和发展了车架现代设计方法，对提高我国的车架分析设计水平具有积极的意义。 本文研究表明，该载货汽车原车架的设计强度满足设计要求，模态分析表明原有车架整体动态特性也符合设计要求。 优化分析研究表明，经拓扑优化后，该车架各项静动态特性参数指标除质量外均有不同程度的提高。其中，扭转应力大大减小，一阶扭转频率有所增加。由此可以得出结论，在工程实际中，基于有限元方法的拓扑优化技术应用在车架设计方面是可行的，采用此项技术可以大大提高车架的整体性能。对其增加的重量，可以通过后续的尺寸和形状优化等进行轻量化再设计。 |
| 作者： | 柏林 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张代胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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