基于有限元法的汽车电子油门踏板仿真优化研究

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1、辽宁工业大学硕士学位论文基于有限元法的汽车电子油门踏板仿真优化研究工程领域:车辆工程研究生:王晓涛校内指导教师:宛剑业教授校外指导教师:王振高级工程师辽宁工业大学汽车与交通工程学院二〇一五年三月MasterThesisSimulationOptimizationaboutAutomobileElectronicThrottlePedalBasedonTheFiniteElementMethodSpeciality:VehicleEngineeringCandidate:WANGXiao-taoSupervisors:ProfessorWANJian-yeSeniorEngineerWANG

2、ZhenLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要有限元法是数学领域的一种数值分析方法，随着计算机技术的不断进步，将有限元法融入到计算机辅助技术中，可以高效、准确地求解复杂的工程问题。本课题主要针对YY公司引进的A0系列悬挂式汽车电子油门踏板，根据某汽研院《电子油门踏板总成技术条件》中，关于电子油门踏板连杆静力学强度、变形、成型质量方面的要求展开的。首先，本文在CATIAV5中建立了X型加强肋汽车电子油门踏板连杆模型，并将模型导入ABAQUS有限元分析软件，依据最小势能法为物理基础，参照《电子油门踏板总成技术条

3、件》对此款踏板静强度特性的要求，建立有限元模型。利用ABAQUS中的StandardExplicit求解器计算结果，分析了X型加强肋电子油门踏板连杆的静强度特性和变形情况。其次，以X型加强肋踏板连杆为基础，减少踏板连杆使用材料为目标，建立了平行和V型两种加强肋形式的电子油门踏板连杆。同样在ABAQUS中利用StandardExplicit求解器计算结果，验证了新建立的两种加强肋连杆的强度和变形情况。然后对三种形式加强肋电子油门踏板连杆的静强度特性和变形情况进行了比较。最后，为了获得电子油门踏板良好的外观质量，参照《电子油门踏板总成技术条件》对外观质量的要求，以充填分析控制方程为数值分析基础

4、，通过Moldflow模流分析软件创建V型加强肋踏板连杆浇口方案。根据Moldflow最佳浇口分析结果，构建了六种不同方式的浇口方案。提交分析后得到各个方案关于充填时间、注射压力、熔接痕、气穴等反映注射性能和制件成型质量的结果，并比对了各充填结果的优劣。本文从多个角度对YY公司引进的A0系列悬挂式汽车电子油门踏板进行仿真优化分析，分析结果如下：（1）X型加强肋连杆满足许用要求，局部位置应力值较大，有优化的空间；（2）三种加强肋形式的踏板连杆静强度满足许用要求，但平行连杆存在变形失衡现象，综合评估后选择V型加强肋电子油门踏板连杆模型为优化结果模型；（3）在节点N11348建立浇口方案，综合评

5、估其充填结果较好，可以获得良好的成型外观质量。关键词：汽车电子油门踏板；踏板连杆；静强度；浇口方案IAbstractThefiniteelementmethodisanumericalanalysismethodforthefieldofmathematics.Withthecontinuousdevelopmentofcomputertechnology,integratingthefiniteelementmethodintoCAEwillsolvethecomplexengineeringproblemsaccurately.Accordingtoelectronicthrottle

6、pedaltechnicalconditionsaboutthepedallinkagestaticstrength,itmainlyaimsatdeformationandthemoldingqualityrequirementsforstudying.Firstofall,XreinforcingribvehicleelectronicthrottlepedallinkagemodelweresetupintheCATIAV5inthisarticleandintroduceditintothefiniteelementanalysissoftwareABAQUS.Createdthe

7、FEmodelaccordingtotheminimumpotentialenergymethodandreferingtotheelectronicthrottlepedalassemblytechnicalconditionsrequirementofthisparagraphofthepedal’sstaticstrengthcharacteristics.CalculatedresultsbystandardEx