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1、折叠翼厢式货车翼门开启系统的优化设计 上海交通大学硕士学位论文折叠翼厢式货车翼门开启系统的优化设计姓名:田建设申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:张建武20060101折叠翼厢式货车翼门开启系统的优化设计摘 要 大力发展厢式货车 是适应我国经济快速发展和现代物流发展要求的必然趋势 本课题研究开发的折叠翼式厢式车作为一种新型运输车型 与传统的厢式货车相比 能起到提高装卸货物效率 节省物流运输成本的作用 该项产品的开发应用 将会有非常广阔的市场前景 本文首先介绍了课题所涉及的一些基础理论 如机械设计 优化理论 有限单元法理论等 基于这些理论 本文对折叠翼式车厢的设计作了如下的工作 1 根据设
2、计产品的功能目标 介绍了折叠式车厢的基本结构组成构件间的连接关系及方式 同时对各零部件的形状 几何尺寸的设计选材等作了较详细的介绍 2 立足于UG设计平台 建立了折叠翼式车厢参数化三维模型 并对模型进行运动仿真分析 通过运动仿真分析和干涉检查分析 来校验和改进模型的设计 3 通过有限元分析软件 ANSYS对折叠翼式车厢关键部件摆动摇臂等进行了强度分析 在此基础上对摆动摇臂实施结构优化 进一步达到模型优化的目的 本文把折叠式车厢的设计与计算机辅助设计技术有机结合起来 通过合理使用CAD/CAE软件 建立了折叠翼式车厢的数字化虚拟样机 为制作物理样机提供了设计参数和依据 减少了物理样机制造 试验等
3、过程 节省了开发成本 缩短了产品设计开发周期关键词 折叠翼 厢式货车 运动仿真 有限元分析 优化设计虚拟样机OPTIMAL DESIGN OF WINGFOLDABLE SIDEDOORS FOR NEW BOXED TRUCKS ABSTRACTAs a speedy and convenient method of traffic logistic transportation, boxed trucks with wingfoldable sidedoors, in comparison with conventional vans, can be operated more effic
4、iently in various constraint situations of cargo loading and unloading and as a result, the transportation cost is thus reduced. The application of this kind of logistic vehicles will develop a prosperous marketBy mechanical prototype dynamics, design optimization and finite element method, the foll
5、owings are worked out:1. According to the function and goal in design of products, basic structure, configuration connection manner between components of wingfoldable sidedoors carriage have been discussed. At the same time, the design of geometrical dimensions, the shape and material selection for
6、each of the components have been described in detail2. In UG environment a parameterized 3D model for the van carriage with new wingfoldable sidedoors is built. And the motion simulation for the model is carried out. By numerical analysis of mechanical motions and interference, the simulation model
7、is then obtained, tested and improved further3. By ANSYS software, structural strength of key parts for wingfoldable sidedoors carriage is studied and examined. For the purpose of manufacturing an engineering prototype, real optimal design parameters of the wingfoldable sidedoors carriage are determ
8、ined by the system design optimization In this paper, virtual prototype of the wingfoldable sidedoors carriage is established by using CAD and CAE software reasonably. The virtual prototyping model of the new boxed trucks with wingfoldable sidedoors is provided with design parameters to make a physi
9、cal prototyping. In this way the period and the cost of product development and experiment are therefore reduce greatly Keywords Wingfoldable sidedoors, Boxed trucks, Motion simulation, Finite element analysis, Optimization design, Virtual prototype 上海交通大学硕士论文 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1厢式货车简介 1.1.1厢式货车类型与功能介
10、绍 厢式货车作为专用汽车的一个重要分支 是汽车的重要组成部分 按照其专用功能 可以分为一般的厢式运输汽车和特殊用途的厢式专用汽车 如冷藏车 邮政车 保鲜车等厢式专用车 按车型又可分为半挂厢式车 货仓式厢式车和客舱式厢式车 无论是中长途运输 短距离转运 还是在其他运输中 厢式货车都具有一般载货车不可比拟的特点 运输安全 可靠 卫生 美观 对货物的包装要求低 防护条件好 不污染环境 可以降低运输成本 防止货物丢失 而且还可以针对货物的不同类别及货物的性质 对其进行特殊处理 如冷藏 保鲜 隔离等 在其他如无线电发射 维修服务 邮电 电信等行业中 厢式车的优点更是得到了淋漓尽致的休现 因此 箱式货车在
11、现代物流中扮演了越来越重要的角色 1.1.2采用厢式货车运输的优点 与传统的裸露的车辆运输相比 厢式货车在物流运输中有很多优势 1 受天气气候的影响小 避免了刮风下雨等不良气候因素对货物的损伤 2 采用封闭式车厢 货物的安全性也大大提高 减少货差货损 减少货物丢失被盗带来的损失3 卫生 美观 无污染 可满足货主对货物进行防震 特殊包装 无菌等需求减少货物对环境或环境对货物的污染 3 有利于防止车辆超载超限运输 对道路和桥梁等交通设施的破坏大大减少 提高了交通安全性 4 有利于实现甩挂运输和快速装卸货物等提高物流效率措施的实施,发展快速货物运输系统,提高搬运装卸效率 5 货车车厢还可以用做理想的
12、流动广告平台 具有符合美化城市形象的要求 第 1 页 上海交通大学硕士论文 第一章 绪论 1.1.3国内外厢式货车发展现状 封闭厢式货运汽车 是高速公路出现及普及后的产物 起源于20世纪60年代的美国 自80年代开始在美国得到迅速普及 到了90年代 封闭式货运汽车在欧美得到大面积地推广 今天 发达国家的封闭式厢车已占到货运汽车总量的 90%以上 在美国,高速公路上运行的货车无一不是封闭的厢式货车 欧美和日本等国家规定,货运车辆的车厢必须是封闭式的,否则不允许上路 在韩国,厢式车运输也超过了货运车辆保有量的 70%以上 目前 中国正处于经济高速发展时期 然而与此极不相适应的是 国内运输方式原始与
13、落后 特别是裸露运输带来的种种弊端 已12成为制约我国经济发展的重大问题之一 据统计 我国封闭式厢车仅占货运汽车保有量的 10%左右 为促进我国厢式货车的推广与使用 交通部在交公路发2001298号文件中指出: 加快货运车辆厢式化进程力争用5至8年的时间逐步淘汰现有普通敞蓬货车实现货物无裸露运输为实现上述规划 必须加快发展我国厢式货车行业 1.1.4我国大力发展厢式货车的迫切性与必要性 随着我国现代化进程步伐的加快 物流业的快速发展对现代的运输方式 运输工具提出了更高的要求 2004年 8月 25日 经国务院批准 国家发改委等 9部委联合发布了 关于促进我国现代物流业发展的意见 ,意见指出为加
14、快发展现代物3流 要 广泛采用厢式货车 专用车辆和物流专用设备 节约能源是建设节约型社会的一大特征 2005年6月国家发改委 科技部在起草的 国家节能技术政策大纲 2005年修订 征求意见稿 中指出 要 提高专用车,厢式车和重型汽车列车在载货车中的比重 到 2010年,营运货车中特种专用车占30%以上,普通载货汽车中厢式车占20%以上,重型汽车列车占20%以上 为抑制或杜绝运输车辆超限超载造成的道路破坏 事故频发 货物丢失损坏的现象 箱式货车的发展被推上了快车道 2004年 4月 30日 交通部 公安部 发展改革委 质检总局 安全监管局等发布了 关于在全国开展车辆超限超载治理工作的实施方案 文
15、中指出 提出优化运输结构的措施,鼓励厢式货车,专用罐体货车的发展与更新,通过市场机制提高营运性运输车辆的市场准入条件,促进运输企业规模化发展,调整运力和车型结构 近年来 许多省市已经开始贯彻有关指示精神 大力发展厢式货车 如京沪等第 2 页 上海交通大学硕士论文 第一章 绪论 地政府相继出台了有关厢式运输的政策 加强对道路运输的管理 上海市推出了全国首部 道路货物运输专用车型推荐目录 ,共有三大板块 200个多个符合安全环保 节能要求的车型 并要求今后全部采用厢式封闭运输 河北省交通厅已决定4鼓励发展厢式货车 1.1.5当前国内厢式货车研发生产与国外的差距 根据有关资料显示 目前国内专用车生产厂达400多家,但普遍机械化程度低,手工作坊式的多,产品质量参差不齐 由于产量小,难于实现经济规模,企业的经济效益大多较差 与国外相比存在很大的差距 主要表现在 1.产品开发能力较差厢式货车品种比国外少得多 2.材料应用仍以钢材为主 复合材料比较少 而国外材料品种很多 3.生产工艺的先进性较差 没有一家企业能达到国外的先进水平4.生产组织方面仍然是粗放型 还没有转变为集约型 5.产品质量水平较差 6.市
