復(fù)雜車身骨架有限元模型快速構(gòu)建及其在輕量化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、復(fù)雜車身骨架有限元模型的構(gòu)建要求縮短周期并提高準(zhǔn)確性，針對(duì)建模過程中焊接關(guān)系構(gòu)建效率低和空氣彈簧懸架邊界條件難以模擬等問題，本文對(duì)型材接頭焊接關(guān)系的快速構(gòu)建和使用等效載荷法對(duì)空氣彈簧懸架邊界條件模擬等進(jìn)行了研究，提出了基于點(diǎn)云配準(zhǔn)的接頭焊接關(guān)系快速構(gòu)建方法，并應(yīng)用于車架的輕量化設(shè)計(jì)。
　　第一章綜述了復(fù)雜車身骨架結(jié)構(gòu)性能分析和輕量化設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，包括車身骨架型材接頭的結(jié)構(gòu)分析及焊接關(guān)系的構(gòu)建研究、基于空氣彈簧懸架承載性能的

2、邊界條件模擬研究和復(fù)雜車身骨架的輕量化設(shè)計(jì)等技術(shù)，討論了上述技術(shù)目前存在的不足，介紹了本文的研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)。
　　第二章提出了基于接頭集合的型材焊接關(guān)系快速構(gòu)建方法，針對(duì)各分總成中存在數(shù)量較多的同種焊接接頭建立相應(yīng)的接頭集合。提出了基于點(diǎn)云配準(zhǔn)和對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)替代的接頭焊接關(guān)系快速構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)了焊接關(guān)系的快速構(gòu)建，解決了車身骨架中焊接關(guān)系構(gòu)建效率低和相互之間存在差異的問題。
　　第三章研究了基于等效載荷法的空氣彈簧懸架邊界條

3、件設(shè)置。構(gòu)建好焊接關(guān)系后需要設(shè)置邊界條件，建立空氣彈簧懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算多工況下車架與空氣彈簧懸架連接位置處的受力，將其作為等效載荷施加到有限元模型中，避免了空氣彈簧懸架與骨架連接位置處的應(yīng)力集中，使得車架的應(yīng)力分布更加準(zhǔn)確。
　　第四章分析了車身骨架在多工況下的應(yīng)力分布，對(duì)比了各個(gè)工況下的最大應(yīng)力并結(jié)合開口形變確定了危險(xiǎn)工況;計(jì)算了車身骨架的前六階自由模態(tài)，分析了各階模態(tài)的頻率和振型，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)激勵(lì)和路面不平度激勵(lì)分