基于msc.patran的汽車前門檢具結構優(yōu)化設計研究

1、長春工業(yè)大學碩士學位論文摘要車身覆蓋件質量與整車質量直接相關，車身覆蓋件的檢測精度要求越來越高。作為專門性檢驗工具，檢具具有快捷、精確等特點，適合檢驗大批次的機械產(chǎn)品，但檢具的檢測精度亟待提高。在檢具的設計、制造與使用過程中均會造成相應的精度誤差，減小設計所造成的檢具精度影響對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、夾緊機構、底板、輔助部件等構成。汽車車門具有獨特的裝配位置，其檢具精度的提高是行業(yè)研究的重點。為了

2、提高車門檢具的檢測精度，保證產(chǎn)品檢測的準確性，本文以某汽車前門為例，進行了以下幾方面的研究：’1 、進行汽車零部件檢具的模塊化設計研究，從檢具的各個模塊系統(tǒng)地闡述了設計原理與設計標準，總結了檢具設計基本規(guī)范，列舉了汽車檢具設計的相關實例，并詳細研究了汽車前門檢具的設計過程。2 、車身檢具具有重力變形，重力變形對檢具的檢測精度具有較大影響。本文針對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 對汽車前門及檢具主體進行了重力變形分析，并從底板優(yōu)化、增加支座數(shù)量等方面對檢具結構進行優(yōu)化，減小檢具重力變形相對變形。3 、溫度變化所造成的熱變形是影響檢具精度的一個重要因素。本文針對汽車前門檢具的熱變形，論述了熱變形的理論基礎，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 對汽車檢具主體在5 ℃．3 5 ℃進行了熱變形分析，并通過設置伸縮縫等方法對檢具結構進行優(yōu)化

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

5、P a t r a n 結構優(yōu)化長春工業(yè)大學碩士學位論文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