文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于车身强度准则法的结构轻量化设计与研究
姓名:李辉
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:乐玉汉
20100501
摘要越来越多的企业所采用来进行汽车车身的轻量化设计。采用有限元分析技术来进行车身的轻量化优化设计可以大大减少产品的研发周期,节约研发成本、提高整车的一些性能和行驶可靠性。本文首先论述了车身轻量化研究的重要性及车身轻量化的主要途径,其次对国内外有关车身轻量化的研究现状做了介绍,分析了车身结构轻量化的发展趋关键词:轻量化设计;强度;有限元;优化设计为提高汽车的燃油经济性和降低生产成本,汽车车身轻量化设计与研究逐渐被越来越多的汽车企业重视,成为结构设计领域的前沿课题和热门问题。从这点来说轻量化的途径就显得很重要了,随着计算机技术的快速发展,有限元法就被势,同时探讨了国内在这车身轻量化研究方面与国外存在的差距。接着论述了有限元法在车身结构分析中的应用,讲述了有限元的理论基础、以及对车身设计常用有限元单元做了介绍,即:板壳单元和空间梁单元。同时对常用有限元软件隽思蛞5慕樯埽芯倭擞肁软件做有限元分析的常用思路。然后对车身强度准则法进行了定义,提出了车身的抗静强度准则与抗动强度准则,并用饭金件的高周疲劳寿命与低周疲劳寿命来综合评价车身的抗动强度能力。结合隒软件,建立了某微车的有限元模型,随后对有限元模型进行了材料属性的定义和单元类型选取,最终生成了微车的有限元网格模型。在此基础上,对车身在四种工况下的车身应力进行了计算与分析。综合四种工况,发现车身一部分钣金件的应力富余比较大,车身有很大的轻量化空间。同时对四工况下应力集中区域较多的钣金件的高周疲劳寿命进行了估算,除个别件外,都能满足疲劳寿命的最低要求。最后对车身进行了轻量化设计,选取应力富余较大的个钣金件为设计变量,以四工况的内应力强度为状态变量,以车身钣金件的体积为目标函数,进行了优化设计的计算,优化后的车身重量比原来减轻了%。接下来对优化后的车身钣金件进行了四工况下的高周疲劳寿命估算,所估算钣金件都满足了疲劳寿命的基本要求。
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窝梵艘弧关于论文使用授权的说明独创性声明:辽’咛本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有保留并向国家有关部门或机构送交论文复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签导师签名:期:一一仍.,
第滦髀课题研究的背景及意义个家庭拥有大约酒担夜扛黾彝サ钠涤涤辛驹蛟兜陀谡飧鏊健5我们知道,我国的汽车工业发展的模式基本上是模仿韩国汽车工业的发展模式,目前,汽车已在现代生活随处可见。在一些发达均每从另一个意义上说,我国就拥有巨大的汽车市场,国家为了肯定汽车工业对国民经济的推动作用,把汽车工业确定为国民经济的支柱产业。改革开放以后,我们的汽车工业才真正驶入发展的快车道,经过三四十年的发展,已经形成自己比较完整的体系,但是与发达国家相比还有很大的差距。这主要体现在核心技术上。即是发展的前期通过引进、合资来吸收国外的先进技术,然后在把吸收的技术消化掉,再在此基础上完成自己的创新。这就要求各个汽车企业加快提高自己的研发能力,不断更新车型,缩短新产品的开发周期,才能快速占领市场,制造出的产品能迎合顾客的需要。影响产品质量的主要因素是产品的设计水平与制造水平,而我们想要提高产品的设计水平与制造水平,就必须采用高科技手段疌//疌正逐步融合,走向一体化,其核心内容之一就是有限元技术【】。在采用有限元分析技术以后,可以大大节约新车的开发周期,在发达国家,新车开发周期已由原来的晁醵涛鲈隆5苯袼孀偶扑慊钠毡橛τ茫疌技术己经成为衡量一个的重要标志,同时也是衡量一个汽车企业技术水平的重要标志。疌技术在缩短产品开发周期、节约研发成本、提高产品质量、性能和可靠性,尤其是在实现车身结构轻量化等方面,起到决定性作用。我们知道,汽车车身结构的轻量化对汽车节能和环保都具有重要的意义。据统计,客车、轿车和多数专用汽车的车身质量