某輕卡性能仿真及結構件設計研究.pdf

1、虛擬樣機與有限元技術的應用為樣車開發(fā)階段進行整車性能仿真預測及結構件的設計改進工作提供良好支持。本文通過建立樣車仿真模型進行穩(wěn)態(tài)回轉及平順性仿真，對懸架剛度匹配進行分析，得到不同剛度方案下的樣車性能仿真結果。同時，針對第二輪樣車制作需要，結合有限元手段對第一輪樣車底盤前軸構件進行有限元分析改進設計，得到新承載要求下的前軸模型供重新開發(fā)參考。論文主要做了以下幾點工作： (1)闡述了樣車基本參數(shù)的確定及制作過程中底盤的主要布置改動，對

2、由改動帶來的性能問題進行了總結概述,為后續(xù)工作提供依據(jù)。 (2)建立剛柔耦合樣車虛擬樣機模型，進行國標規(guī)定的穩(wěn)態(tài)回轉仿真。結合QCT480-1999穩(wěn)態(tài)回轉仿真計分評價標準對仿真結果進行評價，得到樣車滿載穩(wěn)態(tài)回轉仿真評價綜合計分為95.232分。同時，從樣車平順性角度考慮，通過前后懸架偏頻分析得到樣車空載平順性較差的結論。提出兩種前后板簧剛度匹配方案，結合樣車滿載穩(wěn)態(tài)回轉和空載平順性仿真進行方案分析。得到方案1滿載穩(wěn)態(tài)回轉計分值為

3、85.01分；方案2在裝載1噸下的穩(wěn)態(tài)回轉仿真計分值為90.14分。由空載42.6km/h隨機路面勻速行駛的平順性仿真分析，得到原方案下樣車駕駛室座椅表面總加權加速度均方根值為0.499m/s2；方案1和方案2較原方案分別減小9.62％和15.23％。由空載42.9km/h三角形凸塊脈沖路面輸入仿真結果得到：原方案座椅模型最大垂向加速度為8.088m/s2，方案1和方案2較原方案分別減小11.76％和18.24％。以上分析所得結果供樣車

4、性能改進參考。另外，為建立樣車虛擬樣機模型，文中首次提出結合中性面思想和有限元方法建立板簧仿真模型。 (3) 樣車制作選用的底盤行駛系部件在新的整車設計載質(zhì)量下存在較大承載富余量，同時樣車制作完畢發(fā)現(xiàn)整備質(zhì)量過大。對此，選擇前軸作為研究對象進行有限元分析改進設計。原前軸額定載荷為2400kg；新前軸設計額定載荷為1800kg。新前軸需與原前軸具有相同的裝配尺寸和定位參數(shù)。依據(jù)改進前后，前軸具有相同應力應變水平的原則，通過理論分析，