某货车车架轻量化设计-毕业论文.doc

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1、某货车车架轻量化设计摘要本文针对东风汽车公司设计生产的EQ1290W重型车进行车架设计，结合工程理论和实际，从静态和模态两方面对该重型车车架的力学性能进行了评估，并完成了该车架的结构参数轻量化设计，研究内容包括：（1）进行车架设计；（2）采用CATIA和ANSYS软件建立了该车架基于壳单元的有限元模型，分别对满载弯曲和满载扭转两种典型工况下的车架静强度进行了计算与分析；（3）开展了该车架的有限元模态分析，给出了该车架结构的前十阶固有频率和模态振型；（4）利用ANSYS的参数化优化方法对车架进行了结构优化设计，在保证刚度和强度的前提下，达到

2、了轻量化的目的。本文的研究工作对企业在重型车的设计检验、改造和优化等方面具有重要的参考价值和指导意义。关键词：车架轻量化设计有限元法Ansys软件结构分析优化设计-IV-DesignofaTruckFrameLightweightAbstractWiththeEQ1290Wheavyvehicleframeasdesign,theFE(finiteelement)analyseswereperformedtoinvestigateitsstaticanddynamiccharacteristics,andfurtherareasonabl

3、eprojectforlight-weightdesignwasputforward.Inthepresentthesis,thefollowingworksweremainlycarriedout.（1）Designtheframe;（2）The3DFEmodeloftheEQ1290WvehicleframewasbuiltthroughtheCAD/CAEsoftwareofCATIAandANSYS,andthestaticstrengthanalyseswerecarriedoutforthevehicleframeundert

4、woworkconditions,i.e.bendingandtorsion;（3）ThedynamiccharacteristicsofthevehicleframewereanalyzedthroughtheFEmethod,andfurtherthefirsttenvibrationmodes;（4）Inordertoreachtheaimoflight-weight,thevehicleframewasoptimizedthroughthemoduleunderstiffnessandstrengthconstraints;The

5、researchworkinthisthesisisveryhelpfulfortheimprovementoftheheavyvehiclestructuredesignandoptimization.KeyWords：frame,light-weightdesign,FEA,ANSYSsoftware,structureanalysis,optimizeddesign-IV-目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1本课题研究的目的和意义11.2国内外研究现状概述21.3本文主要研究内容3第2章车架设计52.1设计目标车辆主要参

6、数52.2车架结构的确定52.3车架结构形式的设计62.3.1车架宽度的确定62.3.2车架纵梁形式的确定62.3.3车架横梁形式的确定62.3.4车架纵梁与横梁连接型式的确定72.4车架的受载分析72.4.1静载荷82.4.2对称的垂直动载荷82.4.3斜对称的动载荷82.4.4其它载荷82.5弯曲强度计算时的基本假设92.6轴荷分配92.7纵梁的弯矩和剪力的计算102.8车架材料的确定122.9纵梁截面特性的计算132.10弯曲应力计算与校核132.11临界弯曲应力的计算和校核132.12横纵梁尺寸142.12.1纵梁142.12.2

7、横梁142.12.3连接板14-IV-2.13CATIA三维实体建模142.14本章小结15第3章车架的静强度计算与分析163.1车架有限元建模173.2车架基本载荷和工况的确定173.3各工况下的强度计算183.3.1满载弯曲工况183.3.2满载扭转工况203.4计算结果分析213.5本章小结22第4章车架模态分析234.1模态分析的基本理论234.2模态分析计算结果244.3计算结果分析284.4本章小结29第5章车架轻量化设计315.1优化设计的概念315.2优化设计的数学模型及构成要素315.3载货车车架的尺寸优化设计345.3

8、.1纵梁345.3.2横梁355.3.3连接板365.4优化结果的检验365.5本章小结36结论38致谢39参考文献40EquationChapter(Next)Section1-IV-哈尔滨