《轻型汽车车架有限元分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轻型汽车车架有限元分析（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 轻型汽车车架有限元分析毕业论文中文摘要轻型汽车车架有限元分析摘要： 车架作为非承载式车身结构的主要承载部件,要承担汽车的大部分载荷,其性直接关系到整车性能的好坏.车架的性能主要取决于车架在静态载荷和动态载荷下的响应情况，因此对车架进行静、动态响应分析不仅可以评价车架自身的性能,而且还可以作为整车的行驶平顺性等性能的评价指标。其结果还可以为车架的优化设计和结构改进提供理论依据。本文运用UG软件建立农用三轮车车架零部件及总成三维模型，并运用UG或相关软件对车架进行有限元的强度分析.车架的静态特性和动态特性方面作了如下研究：对车架及其载荷进行了适当简化，在绘图软件UG中建立了车架的三维模型，利用U
2、G的高级仿真模块将三维模型导入，进行了有限元网格的划分。对应车架在扭转和弯曲两种工况，施加相应的边界条件和载荷条件，进行了静态响应分析,找出了车架结构中的薄弱部位.在计算得到的车架模态的基础上，研究了车架在路面上动态响应情况,选取了车架上的驾驶室安装点、发动机支架点和货箱支撑点等关键点作为响应输出,得出了个关键点的动态应力分布和动态位移情况.本文的研究结果为研究整车振动、疲劳和噪声等问题奠定了基础，并可对厂家的生产实践具有指导意义。关键词： 有限元;模态分析；静态特性；动态特性；UG5。0 / 毕业论文外文摘要Finte Eleen Analysis f the rame fLigh Vehe
3、Absact：Framis th ost mportnarto a Bodychasis frme cnstrtio。 peomnco a fame detly determined the permaneof an aomotive。 Frthemre， thepfranceo a ame isdtemndb he statc and dynaic caactrstc of t strutur.So reserches onthe staic anddynami charcriscs can no only etmat thefram chraceristic, buts stiate te
4、 chracteristis of a auomotie. Paes use tesfa of U o estblishagiculural riccefram tre-dimnsial modlo artsan asseml,an the s of related otware n te frme to carou finite element alysof srgt. Fme o the tatic rteristic anddnacharacerstics study were as folws:Wh reasonable an sutbe spifications，a neE mode
5、lof th framwaesabshdby using UG。e odl alyss o th framewerprcsein NX NASA Fit een meshdvisio A is stai analyss，inude bedig andtorsion，ere implmened n to the frae for imlaton。 The resut o stes n deformpresntd e eviece of teweaknes of the frame。 aed n teforeodlrsl， esearch of thedyami esons on he oa wa
6、solowe by chooing the cab installtionplac， the engines odand the cariages suort poits as the otputoints he framesdnac stress disribution ad dispaemenwr calcled.Thi reserc ot oymeaningful o istheoretcal undaion of heopimzation， ut also icontibution for he ue NVHstudes.Keywords： Finie eement；odal aysi
7、； Statc analysi； Dynmic analy;UG5。（空行） 目 次 （号黑体，居中）1 绪论 2 (正文第2章) Y1 （正文第章第1条） Y22 （正文第2章第条） Y. （正文第2章第X条) Y3 (正文第3章） Y(略） （正文第X章） Y结论 Y参考文献 Y致谢附录 （必要时) 附录B (必要时） Y图1 (必要时)图2 (必要时） Y表1 (必要时)表 （必要时)1 绪论1 概述目前国内外汽车市场的竞争日益激烈,使得汽车产品的开发周期由原来的几年缩短到十几个月，这对于设计阶段准确的进行汽车各种性能预测提出了很大挑战。利用现代CADE技术进行汽车新产品的开发，是现代汽
8、车企业开发新的汽车产品的重要手段之一,它可以在新产品的开发设计阶段预测、评估汽车的各种性能，为产品的开发成功提供了一定的保障。利用有限元方法可以在汽车的三维设计阶段对车架的强度、刚度、疲劳寿命和动态特性进行准确的分析和预测，并进行优化，指导设计工程师对产品进行优化设计。汽车车架作为汽车总成的一部分，承受着来自道路及装载的各种复杂载荷作用，而且汽车上许多重要总成件都是以车架为载体，因而,车架的强度和刚度在汽车总体设计中显得非常重要。基于此，本论文建立了车架的有限元模型，对车架的强度、刚度、疲劳寿命等进行了分析,由于车架实际结构复杂，通常建立有限元模型时需要对实际车架结构进行各种简化，然而如果假设
9、不当，就会造成分析结果不能满足工程实际的需要,因此对车架结构分析的要求特别高。本论文建立了可信赖的车架的有限元模型,然后利用车架的有限元模型对车架进行了模态分析、静态强度分析，刚度分析,疲劳强度分析和碰撞分析，最后进行拓扑优化,使车架的设计满足使用要求.。 有限元法在国内、外 汽车分析方面的应用和发展概况有限单元法是一种很有效的数值计算方法,它能对工程实际中几何形状不规则,载荷和支承情况复杂的各种结构进行变形计算、应力分析和动态特性分析。有限单元法的基本思想是:把一个连续的弹性体化分成有限多个彼此只在有限个节点处相互连接的、有限大小的单元组合体来研究。也就是用一个离散结构来代替原来的结构，作为
10、真实结构的近似力学模型.以后所有的分析计算就在这个离散的结构上进行。有限元法之所以能够求解结构任意复杂的问题,并且计算结果可靠、精度高,其中原因之一在于它有丰富的单元集，能够适应各种结构的简化。对于结构分析而言,常见的结构类型包括梁单元、板单元、曲壳单元、管单元、弹簧单元等,从而使我们能够非常方便的用有限元模型来描述分析模型。2“有限元法这一名称是190年美国的Clough 在一篇名为“平面应力分析的有限元法论文中首先使用的。4年来，有限元法的应用已由弹性力学平面问题扩展到空间问题、板壳问题,由静力平衡问题扩展到稳定问题、动力问题和波动问题，分析对象从弹性材料扩展到塑性、粘弹性和复合材料等,从
11、固体力学扩展到流体力学、传热学、电磁学等领域。由于计算机的飞速发展，使得有限元法在工程中得到了广泛的应用.特别是从0年代开始,随着我国计算机技术的快速发展，国外先进的计算软件也开始引进我国,我国的有限元分析已经进入实用阶段，有限元法的应用己经从弹性力学平面问题扩展到了空间问题、板壳问题;从静力平衡问题扩展到了塑性、粘性、粘塑性和复合材料问题等;从固体力学扩展到了流体力学、传热学、电磁学、声学、振动学等连续介质领域。实际上,有限元法发展到了今天，已发展的较为完善,它已经被认为是工程分析中最强有力而又最通用的计算方法,其应用范围很广，并且由于实践性强而具有强大的生命力。利用有限元法进行结构分析,实
12、质上也是一种“计算机的数值实验”,它不仅使过去无法进行运算的课题获得数值解,而且逐渐代替某些成本高、时间长的常规试验.有限元分析法在汽车中的应用非常广泛,概括起来主要有以下几个方面:汽车结构的强度、刚度计算;结构的模态分析；汽车整车性能分析;传热分析；汽车动力学分析；汽车结构噪声分析;汽车被动安全分析等.因此有限元分析方法在汽车中有着广泛的应用范围，它不仅可以用来分析已经成型的汽车产品的性能，也可以应用于产品开发过程中汽车的性能分析，为汽车设计提供依据和指导.车架是汽车的承载体，不仅承担发动机、底盘和牵引货物的质量，而且还要承受汽车行驶过程中所产生的各种力和力矩。因此,其强度不仅关系到整车能否
13、正常行驶,而且还关系到整车安全性。对车架设计的要求是:在保证足够的强度、刚度和稳定性下，尽可能达到质量轻、形状合理，并最大限度地减缓过渡区的应力集中。近年来，国内外学者对车架的有限元分析进行了大量的研究，取得了大量的研究成果。Ao， Kazuo等人对利用有限元静态强度分析结果指导车架设计过程进行了详细的介绍.郑兆昌等人应用大型结构软件SA。SP对车车架进行了动态分析。提出了利用车架模态分析结果直接对结构动态特性进行评价的方法。早期的车架有限元模型多把车架简化为简支梁，但对于一些低合金钢板冲压成型或槽钢,工字钢等制作的车架，这种模拟方法存在许多不足之处，无法反映车架纵梁和横梁的连接情况，难以准确计算车架构建结合部的应力,计算结果只是各节点的应力情况，且计算精度较低。板壳单元模型用板壳单元将车架的纵、横梁及连接板进行离散化，这种结构单元准确的描述了形状复杂的车架结构，大大提高了有限
