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1、浙江理工大学硕士学位论文轿车副车架强度可靠性分析及优化摘要随着生活水平的提高，物质文明的发展，汽车已成为人们生活中不可或缺的一部分。汽车设计者要面对良好的操控性，舒适的乘车环境，低的能耗，人身安全保证等复杂的设计要求。副车架作为调节操控性与舒适性的结构部件，其可靠性需要得到足够的重视。本文以大众某型副车架为研究对象，建立副车架的参数化有限元模型，分析了刹车工况下副车架可靠性及灵敏度。优化了副车架结构参数，达到在保证足够的强度下材料最省的目的。首先通过逆向工程，获得CAD模型。对副车架结构特征进行简化，制
2、定参数化建模方案，完成副车架参数化建模。分析副车架的前15阶自由模态，用于确定副车架工况载荷与瞬态动力学分析。在MotionView中建立整车模型，对五种工况进行仿真分析，获得各工况下副车架载荷谱。在ANSYS中对副车架进行瞬态动力学分析，计算副车架在各工况的最大应力，得到最大应力发生在刹车工况下。针对刹车工况，以副车架的12个结构参数与三个材料属性参数为随机变量，根据应力强度干涉模型，使用ANSYSPDS模块分析副车架的可靠性及其灵敏度，选用对质量及强度影响较高的6个结构参数为设计变量，以质量最小为优
3、化目标，以足保证强度作为约束，对副车架结构参数进行优化。优化后质量减轻8.11%。使用HyperWorks对优化结果进行侧向疲劳仿真分析，优化后的副车架能达到使用要求，优化效果良好。本文研究结果对于该型副车架的优化和改进提供一定的分析基础，同时，对其他车型副车架的开发也提供了研究方法上的参考；另外，对于无法直接建立三维模型的复杂造型的产品，如何建立参数化有限元用于性能分析和优化，本文也具有一定的参考价值。关键词：副车架,强度,可靠性,参数化建模,优化;I浙江理工大学硕士学位论文轿车副车架强度可靠性分析及
4、优化AbstractWiththeimprovementoflivingstandards,carshavebecomeanindispensablepartforpeople.Designershavetofacethecomplexdesignrequirements.goodhandling,acomfortablerideenvironment,lowenergyconsumption,ensurepassengersafety,andsoon.Subframeasregulatingtheha
5、ndlingandcomfortofthecars,thereliabilityneedtogetenoughattention.ThisarticletaketheShanghaiVolkswagensub-frameasresearchobject.Parametricfiniteelementmodelofthesub-framewasestablishedandfinishedanalysisofthebrakeconditionreliabilityandsensitivity..Optimi
6、zedthesub-framestructureparameterstoachievelightestsetundertheconditionsofenoughstrength.Firstofall,obtrainCADmodelthroughtreverseengineering.Simplifidthesub-framestructureanddevelopedmodelingprogramofsub-frame,acheivetheparametricfinateelementmodel.Resu
7、ltofnormalmodalanalysisofsubframewasusedforvehicledynamicsandtransientkineticanalysis.AfullvehiclemodelwasbuiltinMotinView,thefiveconditionsweresimulatedandanalyzedtoobtainsubframeloadspectrum.InANSYStransientdynamicsanalysisofthesub-frame,obtainthemaxim
8、umstressoccursinthebrakingconditions.Forbrakingconditions,the12structuralmodelingparametersandthreematerialpropertieswerechosenasrandomvariables,usingANSYSPDSmoduleanalyzedthereliabilityandsensitivityofthesubframe.Geteachs
