基于ANSYS Workbench的某车架有限元分析及轻量化研究

《基于ANSYS Workbench的某车架有限元分析及轻量化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10459学号或申请号Z201520350密级专业硕士学位论文基于ANSYSWorkbench的某车架有限元分析及轻量化研究作者姓名：赵艳梅导师姓名：郑艳萍副教授专业学位名称：工程硕士培养院系：机械工程学院完成时间：2018年10月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterFiniteElementAnalysisandLightweightResearchofaFrameBasedonANSYSWorkbenchByYanmeiZhaoSupervisor:Prof.Y

2、anpingZhengMechanical–ElectronicEngineeringSchoolInstituteofMechanicalEngineeringOctober,2018原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属

3、郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要摘要车架是汽车的主要承载结构，在行驶过程中受力复杂，其强度、刚度和动态特性关乎着整车的安全性和舒适性，对整车性能的优劣有着至关重要的影响

4、。传统的车架设计多是基于理论和经验，过程复杂，周期长，且难于开发新型车型，这与现代汽车制造技术的要求是不匹配的。随着国家智能制造和节能减排的提出，计算机辅助设计及轻量化设计的广泛应用，工程师在设计初期和进行试验测试之前，运用有限元技术对车架结构进行分析，了解设计的缺陷和优化的空间，对于现代车架结构的设计和优化具有重大意义。本文以某卡车的车架结构作为研究对象，深入探讨了该车架的静、动态性能，为车架的结构参数优化设计提供参考，为车架结构轻量化设计提供依据。本文采用ANSYSWorkbench软件，建立了该车架的有限元模型，对其进行了静力学的分析，并分别在

5、满载弯曲、满载弯扭、紧急制动、紧急转弯等4种典型工况下，得到了该车架结构的应力和变形分布，对车架的强度和刚度进行了校核，确定了该车架结构的薄弱部位和优化空间之后，对该车架结构进行了模态和随机振动分析，得到了该结构的固有频率和振型，并结合路面不平度空间功率谱密度，得到了该结构在路面随机激励下的强度和刚度状态；最后，基于静力学分析的结果，采用响应曲面优化法，以车架厚度为优化变量，以车架最大应力和最大变形为状态变量，以车架重量最轻为目标函数，建立了车架优化设计模型，最终实现了该卡车车架的轻量化和参数化设计。关键词：卡车车架；ANSYSWorkbench；有

6、限元分析；轻量化研究ⅠAbstractAbstractTheframeisthemainbearingstructureofvehicleandtheloadonframeiscomplicatedduringthedrivingprocess.Thestrength,stiffnessanddynamiccharacteristicsofframearerelatedtothesafetyandcomfortofthevehicle.IthasavitaliMPactontheperformanceofvehicle.Traditionalfram

7、edesignmethodsaremostlybasedontheoryandexperience,theprocessiscomplexandthecycleislong.Itisdifficulttodevelopnewmodels,whichismismatchedwiththerequirementsofmodernautomobilemanufacturingtechnology.Withtheintroductionofnationalintelligentmanufacturing,energysavingandemissionredu

8、ction,meanwhilecomputer-aideddesignandlightweightdesig