某倉(cāng)欄半掛車(chē)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著我國(guó)公路網(wǎng)絡(luò)的完善和半掛車(chē)制造業(yè)的不斷發(fā)展，半掛車(chē)運(yùn)輸憑借較高的效費(fèi)比已經(jīng)成為了公路貨運(yùn)的主要形式。因此，半掛車(chē)的安全性和使用成本受到越來(lái)越多的關(guān)注，對(duì)半掛車(chē)的研究也越來(lái)越深入。近些年來(lái)，有限元分析已經(jīng)成為汽車(chē)結(jié)構(gòu)研究的標(biāo)準(zhǔn)配置，然而在倉(cāng)欄半掛車(chē)車(chē)廂方面的應(yīng)用卻寥寥無(wú)幾。本文以某倉(cāng)欄半掛車(chē)為研究對(duì)象，利用有限元軟件HyperMesh/OptiStruct對(duì)該半掛車(chē)進(jìn)行靜力學(xué)分析和自由模態(tài)分析，校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度，并分析自由模態(tài)的相關(guān)

2、參數(shù)，然后在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴結(jié)合廠(chǎng)家提供的圖紙，利用三維建模軟件Pro/E建立該半掛車(chē)模型；將創(chuàng)建好的三維幾何模型導(dǎo)入有限元軟件中，進(jìn)行抽取中面、幾何清理、網(wǎng)格劃分、連接關(guān)系的創(chuàng)建以及鋼板彈簧的等效模擬等，從而得到適合結(jié)構(gòu)分析的有限元模型。⑵對(duì)該半掛車(chē)進(jìn)行靜力學(xué)分析，結(jié)合半掛車(chē)實(shí)際工況和有限元分析的需要，確定邊界條件和載荷。在 HyperMesh/OptiStruct中施加彎曲、扭轉(zhuǎn)、緊

3、急制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎四種典型工況下的載荷和約束條件，并進(jìn)行靜力學(xué)分析。根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析該半掛車(chē)在四種典型工況下的變形和應(yīng)力情況，校核該半掛車(chē)車(chē)廂、車(chē)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，了解到存在零部件材料利用率不高和車(chē)廂橫梁連接處強(qiáng)度不足的問(wèn)題。⑶在OptiStruct中對(duì)該半掛車(chē)進(jìn)行了自由模態(tài)分析，提取了前16階模態(tài)。通過(guò)分析固有頻率和振型等相關(guān)參數(shù)，了解到了該半掛車(chē)動(dòng)力學(xué)的不足之處。⑷針對(duì)車(chē)廂橫梁連接處強(qiáng)度不足的情況，結(jié)合工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，采用焊接斜支撐