本文關鍵詞：房車車架有限元分析及結構優(yōu)化

  更多相關文章： 房車車架 有限元 靜力學分析 優(yōu)化設計

【摘要】：隨著近年來經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,房車旅游受到了越來越多的關注。房車車架作為房車的主要承載件,其性能的優(yōu)良與否,直接關系到整車性能的好壞。近些年來,有限元法在汽車車架方面的研究日趨成熟,有限元法已經成為汽車車架結構研究的一種重要手段,但在房車車架上的應用還比較少。本文以某型拖掛式房車車架為研究對象,利用有限元法對房車車架進行靜力學分析和動力學分析,校核其強度和剛度是否滿足要求,在此基礎之上對房車車架性能不足的部件進行優(yōu)化設計。主要研究工作如下:首先,結合房車車架各組成部分的尺寸參數,對模型進行適當的簡化處理,利用三維建模軟件Pro/E建立了車架的三維實體模型;并將其導入至有限元分析軟件ANSYS Workbench中,進行網格劃分和材料屬性定義等工作,從而得到車架的有限元模型。然后,對車架進行靜力學分析,通過計算得到了車架在彎曲、扭轉、制動、轉彎四種典型工況下的變形情況和應力情況,校核了車架的強度和剛度,發(fā)現了車架在扭轉工況下存在強度不足的問題。其次,對車架進行了模態(tài)分析,提取了前8階模態(tài)的固有頻率和振型等相關參數。通過對模態(tài)相關參數的分析,得出了該車架在正常行駛條件下能夠避免共振現象的發(fā)生,動態(tài)性能良好的結論。最后,針對前文研究發(fā)現的車架在扭轉工況下強度不足的情況,利用ANSYS Workbench中的優(yōu)化設計模塊對車架結構進行基于響應面法和遺傳算法的優(yōu)化設計。在確定了設計變量、約束條件和目標函數之后,通過設置Pro/E和Workbench的協同仿真實現了參數的共享,經過試驗設計、響應面生成、優(yōu)化分析后得到了最終的優(yōu)化方案。通過優(yōu)化設計,解決了車架在扭轉工況下強度不足的問題,并有效降低了車架的質量。
【關鍵詞】：房車車架 有限元 靜力學分析 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.32
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題的研究意義8
• 1.2 房車發(fā)展概況及車架有限元分析國內外研究現狀8-10
• 1.2.1 房車發(fā)展概況8-9
• 1.2.2 車架有限元分析的國內外研究現狀9-10
• 1.3 遺傳算法和響應面法的研究現狀10-11
• 1.3.1 遺傳算法的研究現狀10-11
• 1.3.2 響應面法的研究現狀11
• 1.4 課題研究的主要內容及研究方法11-13
• 第二章 房車車架有限元模型的建立13-24
• 2.1 有限元法分析流程13-15
• 2.2 ANSYS Workbench軟件簡介15-16
• 2.3 車架有限元模型的建立16-23
• 2.3.1 車架幾何模型的建立16
• 2.3.2 幾何模型的導入及對模型的處理16-18
• 2.3.3 零部件之間連接方式的處理18
• 2.3.4 定義單元類型和材料屬性18-19
• 2.3.5 網格的劃分和網格質量檢查19-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 房車車架靜力學分析24-39
• 3.1 房車車架靜力學分析理論基礎24
• 3.2 房車車架靜力學分析工況的確定24-25
• 3.3 各工況有限元分析及結果25-38
• 3.3.1 彎曲工況25-29
• 3.3.2 扭轉工況29-32
• 3.3.3 制動工況32-34
• 3.3.4 轉彎工況34-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 房車車架模態(tài)分析39-45
• 4.1 房車車架模態(tài)分析理論基礎39-40
• 4.2 ANSYS Workbench中的模態(tài)分析方法的選擇40-41
• 4.3 房車車架模態(tài)分析及結果41-44
• 4.3.1 模態(tài)分析的邊界條件41-42
• 4.3.2 模態(tài)分析的計算結果42-43
• 4.3.3 車架動態(tài)性能的評價43-44
• 4.4 本章小結44-45
• 第五章 基于響應面法和遺傳算法的房車車架優(yōu)化設計45-59
• 5.1 房車車架優(yōu)化問題概述和數學模型45-47
• 5.1.1 設計變量的選取45-47
• 5.1.2 約束條件和目標函數的確定47
• 5.2 房車車架優(yōu)化問題在ANSYS Workbench中的實現47-56
• 5.2.1 Pro/E與ANSYS Workbench的協同仿真47-49
• 5.2.2 在ANSYS Workbench中模型輸入輸出參數的設置49-50
• 5.2.3 試驗設計50-52
• 5.2.4 構造響應面圖形52-55
• 5.2.5 基于多目標遺傳算法的優(yōu)化55-56
• 5.3 優(yōu)化后圓整方案的確定及與初始方案的結果對比56-58
• 5.4 本章小結58-59
• 第六章 總結與展望59-61
• 6.1 總結59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻61-64
• 在讀期間科研和獎勵情況64-65
• 致謝65

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 張俊;;女車車架結構形式的初探[J];中國自行車;1989年04期

2 谷敏;;混合車車架工藝點滴[J];中國自行車;1990年05期

3 陳華新;;車架結構設計(二)[J];摩托車技術;1993年05期

4 高思榜;;摩托車車架結構的分析與優(yōu)化研究[J];科技致富向導;2013年17期

5 桑t熑，

本文編號：543222