近年來,隨著我國公路網(wǎng)建設(shè)的逐步完善,通車?yán)锍讨鹉暝鲩L,城市之間,城鄉(xiāng)之間的交流日益頻繁,客車作為人們出行的重要工具,其安全性和環(huán)保性也日益受到人們的重視,研究表明,對客車進(jìn)行輕量化設(shè)計能有效降低客車的能源消耗,減少尾氣的排放量,但輕量化設(shè)計也會對客車的基本性能產(chǎn)生重要的影響。如何在保證客車基本性能的前提下,應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法,對客車車身骨架進(jìn)行輕量化設(shè)計,是本文研究的主要內(nèi)容。本文主要從以下幾個方面開展工作。論文首先建立了車身骨架的數(shù)值模型,并利用數(shù)值分析的方法對客車骨架的模態(tài)、剛度、強(qiáng)度等基本性能進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)客車在典型工況下應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯,各個總成的骨架均有一定的輕量化設(shè)計空間。針對這一情況,本文采用一種對典型工況進(jìn)行線性加權(quán)的拓?fù)鋬?yōu)化方法,選取其中的一塊應(yīng)力集中區(qū)域,即底架中部的乘客站立區(qū)的骨架結(jié)構(gòu),對其進(jìn)行輕量化設(shè)計改進(jìn),改進(jìn)后使該局部區(qū)域的方鋼質(zhì)量由81.7kg減少至54.5kg,質(zhì)量減幅達(dá)33.4%,并改進(jìn)了身骨架的力學(xué)性能。為了進(jìn)一步實現(xiàn)輕量化設(shè)計,本文進(jìn)一步應(yīng)用多目標(biāo)尺寸優(yōu)化的方法對車身骨架進(jìn)行改進(jìn)研究。在尺寸優(yōu)化的前期,采取了模塊化分組的思想,并基于靈敏度分析計算... 

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

奧迪A8(D5)車身材料的分布

的王皎應(yīng)用 ANSYS 的數(shù)值優(yōu)化模塊對某重型車的車架法進(jìn)行改進(jìn)，一定程度上改善了車架的扭轉(zhuǎn)剛度[19]。高云行拓?fù)鋬?yōu)化，優(yōu)化后使轎車質(zhì)量減輕 49kg，取得了一定良進(jìn)采用全板殼的有限元模型，對貨車車架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化果[21]。 2009 年，蘇瑞意等[22-24]研究了基于遺傳算法的離碼規(guī)則、個體識別技術(shù)和尋優(yōu)策略[11]。

僅減輕了車門的質(zhì)量，還有效的提高了車身的剛度和固有頻率； 2010 年，桂良進(jìn)、蘇瑞意等[32-35]應(yīng)用尺寸優(yōu)化分別對越野車和大客車進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，優(yōu)化后的汽車減重效果明顯。2015 年，李奇、張勇等[36]基于靈敏度的方法對客車骨架進(jìn)行分塊，有效減少了尺寸優(yōu)化的設(shè)計維度，之后用多目標(biāo)尺寸優(yōu)化的方法對客車骨架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在保證客車安全性能的情況下，成功的使骨架質(zhì)量減輕460kg，這種模塊化分組的思想為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化設(shè)計提供了一種新思路。1.5 論文主要研究內(nèi)容和課題來源客車輕量化對節(jié)能，減排，節(jié)約制造成本具有重要意義，由于客車車身骨架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大規(guī)模使用輕量化材料或者先進(jìn)成型工藝無疑會大幅度提高客車的制造成本，增加企業(yè)負(fù)擔(dān)。相對來說，應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法改進(jìn)方鋼的布置位置或者選取合適的截面厚度在節(jié)約成本方面，往往更具有可行性。本文主要應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化的方法，對客車骨架輕量化的優(yōu)化改進(jìn)進(jìn)行相關(guān)探索，在不影響客車主要性能的情況下，對車身骨架進(jìn)行輕量化設(shè)計，本文主要采用的技術(shù)路線如圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于模態(tài)靈敏度分析的機(jī)載控制臺尺寸優(yōu)化[J]. 朱維兵,巫發(fā)茂,晏靜江,王和順.  現(xiàn)代制造工程. 2018(02)
[3]多學(xué)科與多材料匹配的客車車身輕量化優(yōu)化設(shè)計[J]. 徐翔,張勇,林繼銘,曾意,葛平政.  華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
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[6]基于梯度強(qiáng)度立柱的客車側(cè)翻安全性多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J]. 周莎,張勇,張成,李奇.  華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
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[9]基于電子樣機(jī)技術(shù)的客車設(shè)計與開發(fā)[J]. 劉兆劍,熊欣.  客車技術(shù)與研究. 2011(05)
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碩士論文
[1]基于模塊化和多胞結(jié)構(gòu)的客車車身輕量化多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[D]. 李奇.華僑大學(xué) 2016
[2]基于局部拓?fù)鋬?yōu)化的客車車身輕量化研究[D]. 徐梓雯.吉林大學(xué) 2013
[3]大型客車車身骨架結(jié)構(gòu)分析與輕量化研究[D]. 左向南.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]模塊化設(shè)計理論及在客車車身設(shè)計中的應(yīng)用研究[D]. 戴聲良.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[5]重型貨車車架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計[D]. 巢媛.重慶大學(xué) 2007
[6]重型特種車車架強(qiáng)度分析及其輕量化問題研究[D]. 王皎.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號：3227647