文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
ZB1032LDD欧铃汽车车架有限元分析与改进设计
姓名:韩凯
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:王健;柴山
20060301
应力分布嘎。一要摘得亍漠前酚涸有频率:并得到了萁簊应力分布图及前午阶模态。汽车车架是整个汽车的基体,汽车的绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的,并且它还承受着车内外的各种载荷。深入了解车架的承载特性是车架结构设计改进和优化的基础,也是保证整车性能的关键。随着计算机硬件和计算技术的发展,有限元方法已经成为车架静力学、动力学性能数值分析的重要工具。本文结合工程实例,在介绍了有限元法的基本思想、理论和方法后,对轻骑欧铃汽车原车架的应力、位移分布情况及固有频率、振形的动态特性作了一些分析,求“通过对原车架静止工况下应力分布图的分析,,并对每套方案进行了有限元分析,得出了每套方案的。⋯通过对套改进方案的对比及分析,对轻骑妨迤党导苡玫赘进方案进行了试制与试验,并跟踪收集试验数据。最后总结本文主要工作,对今后需要做的工作做了一些介绍,并对有限元方法在今后汽车工程领域的发展前景作了一下展望。关键词:有限元法;车架;结构分析;结构优化设计⋯,.大连理:笱ёㄒ笛凰妒垦宦畚¨一,,·:。’
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绪论横梁连接成鏖固的词督峁埂<读和ǔS玫秃辖鸶指职宄孱Ф桑骸夏兑灰笪2坌蝚:也面可做成管形或箱形。邀种车架由较大的扭转刚度并使车轮有较大的运动空间,因此被引言现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架,其作用是支承连接汽车的各零部架和中梁式车架虺萍构鞘匠导,其中尤以边梁式车架应用更广。≯边梁式车架由一两根泣于两边的纵梁和若于根横梁组成妹臃ɑ蚝附臃ń萘汉度和承受纵向载荷五而且还用以支承汽车上主要部件。通常货车约有五根至七根横梁。边框式车架的结构特点是便于安装车身ḿ菔皇摇⒊迪峒耙恍┨刂稚璞和布置其它总成欣敫淖氨湫统岛头⒄苟嗥分制怠R虼吮还惴翰捎迷诨醭岛痛蠖嗍刂制是可行的,但是由于太多的简化和假设,通常导致极不准确甚至错误的解答。另一种可式的解析解。这是因为近似数值解也可以满足工程实际需要。在计算机和计算技术飞速是最为成功、最为广泛的方法。件,并承受来自车内外的各种载荷。车架是整个汽车的基体,汽车的绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。目前,汽车车架的结构型式基本上有两种:边梁式车有的做成中位蛳湫味厦妗8萜敌褪讲煌徒峁共贾玫囊G螅萘嚎梢栽谒矫内或纵向平面内作成弯曲的,以及等断面或非等断面。横梁不仅用来保证车架的扭转刚车上。中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁,因此称为脊骨式车驾。中梁的断采用在某些轿车和货车上。深入了解车架的承载特性是车架结构设计改进和优化的基础,也是保证整车性能的关键。过去汽车设计多用样车作参考,这种方法不仅费用大,试制周期长,而且也不可能对多种方案进行评价。随着计算机硬件和计算技术的发展,现代车架设计已经可以在设计阶段对车架的力学性能进行计算与分析、预测和模拟。汽车车架是一个复杂的力学结构ǜ丛拥募负涡巫础⒏丛拥脑睾勺饔谩⒏丛拥支承约束等淙豢梢愿萘ρг硇闯鏊堑幕痉匠毯捅呓缣跫峭豢能得到它们的解析解,这是因为车架的实际问题是非常复杂的。克服复杂结构计算分析困难的途径一般可归结为两类:一种是对复杂的问题作种种简化,提出许多假设,回避一些难点,最终简化为一个能够处理的问题。这种方法有时供选择的方法是尽可能保留问题的各种实际状况,尝试寻求近似的数值解,放弃封闭形发展并广泛应用的今天,这已成为较为现实又非常有效的选择。这些近似数值方法主要有差分法、有限元法、边界元法和有限体积法等。在众多的近似分析方法中,有限元法有限元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、且按一定方式在节点处相互连接在一起的单元的组合体。由于单元能够按照不同的联合方式进行组合,且单大连理:捍笱ёㄒ笛凰妒垦宦畚
车辆工程领域姆⒄骨魇元本身叉可以有不同的形状,因此可以模型化几何形状复杂的求解域。有限元法作为数各个节点的数值和其插值函数来表示。有限元法最终将原问题转换为以节点自由度为未三十多年来,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;粘弹性、粘塑性和复合材料等;’从固体力学扩展到流体力学、传热学等连续介质力学领域。在工程中的分析作用:已从分析和校核发展到优化设诗并和计算机辅助设计技术相结一型是将车架结构简化为有一组梁单元组成的框架结构,以梁单元的截面特性来反映车架的实际结构特性。其优点是划分的单元数目和节点数少,计算速度快,而且模型前处理架纵、横梁连接方案提供实用