基于msc.patran的汽車前門檢具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

1、長春工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要車身覆蓋件質(zhì)量與整車質(zhì)量直接相關(guān)，車身覆蓋件的檢測精度要求越來越高。作為專門性檢驗(yàn)工具，檢具具有快捷、精確等特點(diǎn)，適合檢驗(yàn)大批次的機(jī)械產(chǎn)品，但檢具的檢測精度亟待提高。在檢具的設(shè)計(jì)、制造與使用過程中均會(huì)造成相應(yīng)的精度誤差，減小設(shè)計(jì)所造成的檢具精度影響對(duì)提高檢具的檢測精度有重大意義。汽車檢具主要由檢測元件、定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、底板、輔助部件等構(gòu)成。汽車車門具有獨(dú)特的裝配位置，其檢具精度的提高是行業(yè)研究的重點(diǎn)。為了

2、提高車門檢具的檢測精度，保證產(chǎn)品檢測的準(zhǔn)確性，本文以某汽車前門為例，進(jìn)行了以下幾方面的研究：’1 、進(jìn)行汽車零部件檢具的模塊化設(shè)計(jì)研究，從檢具的各個(gè)模塊系統(tǒng)地闡述了設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)了檢具設(shè)計(jì)基本規(guī)范，列舉了汽車檢具設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)例，并詳細(xì)研究了汽車前門檢具的設(shè)計(jì)過程。2 、車身檢具具有重力變形，重力變形對(duì)檢具的檢測精度具有較大影響。本文針對(duì)汽車前門檢具的重力變形，建立了汽車前門檢具重力變形有限元模型，通過有限元分析軟件M S C

3、．P a t r a n 對(duì)汽車前門及檢具主體進(jìn)行了重力變形分析，并從底板優(yōu)化、增加支座數(shù)量等方面對(duì)檢具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減小檢具重力變形相對(duì)變形。3 、溫度變化所造成的熱變形是影響檢具精度的一個(gè)重要因素。本文針對(duì)汽車前門檢具的熱變形，論述了熱變形的理論基礎(chǔ)，建立了汽車前門檢具熱變形有限元模型，通過有限元分析軟件M S C ．P a t r a n 對(duì)汽車檢具主體在5 ℃．3 5 ℃進(jìn)行了熱變形分析，并通過設(shè)置伸縮縫等方法對(duì)檢具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

4、，減小檢具熱變形相對(duì)變形。4 、研究了有限元技術(shù)與機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法結(jié)合的優(yōu)化方法，論述了有限元分析及機(jī)械優(yōu)化方法的理論基礎(chǔ)，提出了基于有限元技術(shù)的降低汽車前門檢具重力變形及熱變形的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，能夠有效降低其重力變形相對(duì)變形及熱變形相對(duì)變形。本文將有限元技術(shù)與機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，通過底板優(yōu)化、增加支座以及設(shè)置伸縮縫等結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，有效降低了檢具使用的重力相對(duì)變形及熱變形，提高了檢具的精度。關(guān)鍵詞：檢具精度重力變形熱變形M S C ．

5、P a t r a n 結(jié)構(gòu)優(yōu)化長春工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文m e c h a n i c a l o p t i m i z a t i o n ．T h e t h e o r e t i c a l f o u n d a t i o n o f f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s a n dm e c h a n i c a l o p t i m i z a t i o n i s

6、d i s c u s s e d ．T K sp a p e r p r o p o s e d as t r u c t u r a l o p t i m i z a t i o nm e t h o d o f t h e c a r f r o n t d o o r f i x t u r e ’g r a v i t a t i o n a l d e f o r m a t i o n a n d t h e r m a

7、 ld e f o r m a t i o n ，w h i c h b a s e d o n f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s t e c h n o l o g y ．砸s m e t h o n dc a ne f f e c t i v e l y r e d u c e t h e g r a v i t a t i o n a l d e f o r m a t i o n

8、d e f o r m a t i o nr e l a t i v e d e f o r m a t i o n a n dt h e r m a ld e f o r m a t i o nr e l a t i v ed e f o r m a t i o n ．I nt h i sp a p e r , t h ef i n i t e e l e m e n tt e c h n o l o g yc o m b i n e

9、 dw i t hm e c h a n i c a lo p t i m i z a t i o nd e s i g nm e t h o d ，t h r o u g h s t r u c t u r e o p t i m i z a t i o n m e t h o d s ，s u c h a so p t i m i z i n g b a c k p l a n e ，i n c r e a s i n gs u p

10、 p o r ta n ds e t t i n ge x p a n s i o n j o i n t ，e f f e c t i v e l yr e d u c e t h ef i x t u r eg r a v i t a t i o n a ld e f o r m a t i o n r e l a t i v ed e f o r m a t i o na n d t h e r m a ld e f o r m

11、a t i o n ，i m p r o v e d t h ea c c u r a c y ．K e y w o r d s ：F i x t u r ea c c u r a c y G r a v i t a t i o n a ld e f o m a a t i o n T h e r m a ld e f o r m a t i o n M S C ．P a t r a nS t r u c t u r e o p t i