半掛車車架有限元分析與輕量化研究.pdf

1、學(xué)號或申請?zhí)枌W(xué)號或申請?zhí)?G201404026密級:中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文半掛車車架有限元分析與輕量化研究半掛車車架有限元分析與輕量化研究魯付杰魯付杰指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：朱從云朱從云副教授副教授黃其柏黃其柏教授教授申請學(xué)位級別：申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)名稱：專業(yè)名稱：機(jī)械工程機(jī)械工程提交日期：提交日期：2017年3月論文答辯日期：論文答辯日期：2017年5月培養(yǎng)單位培養(yǎng)單位:中原工學(xué)院中原工學(xué)院學(xué)位授予單位學(xué)位授予單位:中原工學(xué)院中原工學(xué)

2、院中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文摘要半掛車車架有限元分析與輕量化研究專業(yè)：機(jī)械工程碩士生：魯付杰指導(dǎo)教師：朱從云副教授摘要隨著物流業(yè)的快速發(fā)展和城市間資源交換腳步的加快，半掛車在道路運(yùn)輸中的地位不斷提高，但由此也帶來了一些問題，如因為嚴(yán)重超載使得車架發(fā)生局部損壞，超標(biāo)排放尾氣等。半掛車車架是主要的承重部位，也是質(zhì)量占比最大的部件，車架的性能直接影響到整車的表現(xiàn)，因此對車架進(jìn)行安全和輕量化研究有重要意義。本文對湖北某專用車企業(yè)生產(chǎn)制造的半掛車車架

3、開展研究，首先在proe軟件中進(jìn)行幾何建模，并在ansyswkbench中分析了其在彎曲、扭轉(zhuǎn)兩種狀態(tài)下存在應(yīng)力過大和應(yīng)力集中的現(xiàn)象，通過添加腹板結(jié)構(gòu)及開矩形口解決了這一問題，然后再進(jìn)行車架在四種工況下的應(yīng)力、應(yīng)變分析，驗證了結(jié)構(gòu)改進(jìn)的正確性。在結(jié)構(gòu)改進(jìn)后進(jìn)一步對車架模態(tài)振型進(jìn)行了研究，對比改進(jìn)前模態(tài)頻率有不同程度的提升；證明了車架結(jié)構(gòu)改進(jìn)的合理性。同時為了達(dá)到企業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)，又進(jìn)一步實施了車架的疲勞壽命分析，得到的壽命長度完全超過設(shè)計標(biāo)

4、準(zhǔn)。為了得到輕量化的半掛車車架結(jié)構(gòu)，先實施了靈敏度研究，得到各個尺寸的變化對其質(zhì)量的作用，然后在此基礎(chǔ)上實施了基于輕量化的尺寸優(yōu)化，完成優(yōu)化之后車架總重量減小了197kg。接下來又分別進(jìn)行了四種工況下的拓?fù)鋬?yōu)化，綜和優(yōu)化分析結(jié)果對車架后部進(jìn)行打減重孔的形式進(jìn)行輕量化。最后參照竹結(jié)子中空結(jié)構(gòu)具有很好的抗扭抗彎性能進(jìn)行車架優(yōu)化設(shè)計。本文把有限元運(yùn)用到車架改進(jìn)和輕量化方面，為車架的研究提供一種思路。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：半掛車車架；安全性；模態(tài)；疲