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基于ANSYS的客车车身结构有限元分析及其优化设计
车身设计,优化,分析,毕业设计
基于ANSYS的客车车身结构有限元分析及其优化设计
唐绍华,刘世豪
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摘要:介绍了客车车身有限元分析与优化设计的研究背景,详细论述了车身结构有限元分析的基本方法和步骤。。,通过对计算结果进行分析,提出了优化车身结构的方案,有利于提高车身的承载能力。
关键词:客车车身;有限元分析;优化设计;Ansys中图分类号:TG
404;TH114
文献标志码:A
作为客车三大总成之一的车身,%~40%,而成本已超过整车成本的50%,因此,在保证承载能力的前提下对客车车身进行结构有限元分析和优化设计,以达到轻量化的目的。直接影响到客车的节能降耗;另外,客车的安全、舒适、新颖和豪华等特色同小轿车一样也要通过车身来体现;随着全球化经济发展,环保、节能及主被动安全性等问题的提出,对车身结构的性能要求也
越来越高。
基础上的科学依据。在新车型的开发设计中,如何判断车身结构设计的台理性,并对车身结构进行优化,是一项十分重要的工作。为了解决这些问题,笔者尝试着应用ANSYS有限元分析软件对某客车车身在满载状态下进行强度有限元分析,研究出一些优化车身结构的方案,为车身投入实际的制造提供参考。
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车身有限元分析的基本方法和步骤
有限元分析的最终目的是要还原一个实际工程
车身的设计与制造是造型艺术、结构力学、人一机工程、材料学、冲压、焊接、涂漆、装饰、防震隔音和栗暖通风等方面知识的综合运用,车身的设计与优化往往可以反应一个o]。,提高汽车产品的质量,降低产品成本,提高国际竞争力具有重大意义。
客车车身骨架是一个十分复杂的结构,用经典力学方法不可能得到精确的解答,同时在其设计初期,由于不可能有实测数据,设计基本上是依赖于经验和模拟,缺/(强度、刚度等)分析
系统的数学行为特征,因此有限元分析的第l步就是必须针对一个物理原型建立准确的数学模型。有
限元模型的来源主要有下面4种方法。
1)在有限元软件的前处理器中进行几何建模,再划分网格得到。
2)从实体建模软件中引入几何模型,经修改模型和划分网格而得到。
3)直接创建节点与网格。
4)引人有限元模型。
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计算机控制系统的软件一般采用汇编语言或C语言编写,无论是工业计算机或足单片计算机可运行C语言。本文讨论的规则表示简单,推理也容易实现,可采用汇编语言或C语言编写出相应参数自整定算法程序。
版社,1996.
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作者葡弁:李建新(1954一)。男。潮南常宁人,硕七,副教授、高
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收稿日期:2007年9月10日
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责任编辑吕德龙
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《新技术新工艺》?数字设计与数字制造2007年第lo期
其中前3种方法一般只适合于小型结构分析,材料定义等。
然而,
模型建模,对于大型复杂结构前3种方法建模比较车身有限元分析可利用通用或专用有限元分析困难,目前较为流行的方法是,大型结构的
有限元模软件完成。经过有限元分析后可得到若干结果。如:型一般先通过实体建模软件建立,经适当的格式转结点位移文件和单