汽車車架有限元分析-開題報(bào)告.doc

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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 設(shè)計(jì)(論文)題目： 汽車車架有限元分析 　　　　　　　　 學(xué)生姓名： 于敏 學(xué)　　號： 1004102048 ?！　I(yè)： 車輛工程 所在學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 指導(dǎo)教師： 智淑亞 職　　稱： 副教授 年 月 日 開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的框架成文，并直接書寫（或打印）在本開題報(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。 5.開題報(bào)告（文獻(xiàn)綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距1.5倍。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫不少于1000字左右的文獻(xiàn)綜述： 一、 前言 汽車車架是整個(gè)汽車的基體,在它上面安裝著汽車的各個(gè)主要總成,如發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、傳動(dòng)系、變速器、汽車車身、轉(zhuǎn)向器和車箱等,并把這些總成聯(lián)合成為一輛完整的汽車。另外,車架還承受作用于汽車上的所有靜載荷(懸掛以上的汽車各總成的重量和有效載荷)和汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷 (各種力和力矩)。 因此，汽車車架是至關(guān)重要的，為了使車架具有上述功能,對于汽車車架要有足夠的強(qiáng)度，以保證足夠的可靠性和壽命，縱梁等主要部件在使用期內(nèi)不應(yīng)有的嚴(yán)重的變形和開裂。所以，車架強(qiáng)度在汽車總體設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。 二、課題研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀、動(dòng)態(tài)及發(fā)展方向 在國外，從60年代起就開始運(yùn)用有限元法進(jìn)行汽車車架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算。1970年美國宇航局將NASTRAN有限元分析程序引入汽車結(jié)構(gòu)分析中，對車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜強(qiáng)度有限元分析，減輕了車架的自重，是最早進(jìn)行車架輕量化的分析。當(dāng)前，國外各大汽車公司利用有限元軟件進(jìn)行車架結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析、模態(tài)分析的技術(shù)已非常成熟，其工作重心已轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)分析、噪聲分析、碰撞分析等領(lǐng)域。特別是隨機(jī)激勵(lì)響應(yīng)分析備受青睞，主要是因?yàn)樗捎脕磉M(jìn)行車輛的強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)舒適性和噪聲等方面的分析。 國外將有限元法引入到車架強(qiáng)度計(jì)算比較早，而我國大約是在七十年代末才把有限元法應(yīng)用于車架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)分析中。在有限元法對汽車車架結(jié)構(gòu)的分析中，早期多采用梁單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散化。分析的初步結(jié)果是令人滿意的，但由于梁單元本身的缺陷，例如梁單元不能很好的描述結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的車架結(jié)構(gòu)，不能很好的反映車架橫梁與縱梁接頭區(qū)域的應(yīng)力分布，而且它還忽略了扭轉(zhuǎn)時(shí)截面的翹曲變形，因此梁單元分析的結(jié)果是比較粗糙的。而板殼單元克服了梁單元在車架建模和應(yīng)力分析時(shí)的局限，基本上可以作為一種完全的強(qiáng)度預(yù)測手段。近十年來，由于計(jì)算機(jī)軟件與硬件的飛速發(fā)展，板殼單元逐漸被應(yīng)用到汽車車架結(jié)構(gòu)分析中，使分析精度大為提高，由過去的定性或半定量的分析過度到定量階段。隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，特別是微機(jī)性能的大幅提高及普及，在微機(jī)上進(jìn)行有限元分析已不再是很困難的事，同時(shí)有限元分析的應(yīng)用得以向廣度和深度發(fā)展。 綜合分析這些文獻(xiàn)可知，當(dāng)前國內(nèi)對于有限元法應(yīng)用于車架結(jié)構(gòu)分析的研究只是限于對車架或車架結(jié)構(gòu)在靜態(tài)扭轉(zhuǎn)、彎曲載荷以及幾種極限工況載荷作用下的分析，得出車架結(jié)構(gòu)的靜態(tài)應(yīng)力分布，并對其進(jìn)行了局部的修改，由于軟硬件對計(jì)算模型規(guī)模的限制，模型的細(xì)化程度不夠，因而結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度分析的結(jié)構(gòu)還比較粗略，計(jì)算結(jié)果多用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的方案比較，離虛擬試驗(yàn)的要求還有相當(dāng)大的差距。 三、 結(jié)語 本文采用有限元法對某車型車架的靜態(tài)強(qiáng)度特性進(jìn)行較為準(zhǔn)確的分析，從而使車架設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)入到科學(xué)設(shè)計(jì)階段，主要體現(xiàn)在: (1)運(yùn)用有限元法對初步設(shè)計(jì)的車架進(jìn)行輔助分析將大大提高車架開發(fā)、設(shè) 計(jì)、分析和制造的效能和車架的性能。 (2)車架在各種載荷作用下，將發(fā)生彎曲、偏心扭轉(zhuǎn)和整體扭轉(zhuǎn)等變形。傳 統(tǒng)的車架設(shè)計(jì)方法很難綜合考慮汽車的復(fù)雜受力及變形情況，有限元法能夠很好 的解決這一問題。 (3)利用有限元法進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，可以得到車架結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。從設(shè) 計(jì)上避免車架出現(xiàn)共振的現(xiàn)象。 (4)通過對車架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步降低車架的重量，在保證車架 性能的前提下充分的節(jié)省材料，對降低車架的成本具有重要的意義。 綜上所述，有限元法已成為現(xiàn)在汽車車架設(shè)計(jì)的重要關(guān)鍵方法，對于提高汽車產(chǎn)品的可靠性、質(zhì)量、降低產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)制造的成本起到了重要作用。 參考文獻(xiàn) [1]黎西亞，李成剛，胡于進(jìn).車架有限元分析技術(shù)發(fā)展綜述[J].專用汽車，2001,（1）. [2]謝世坤，程從山.基于ANSYS的邊梁式車架有限元模態(tài)分析[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2005,18（1）. [3]韓璐，司景萍，李臣.基于ANSYS軟件的車架設(shè)計(jì)研究綜述[J].專用汽車，2008，（3）. [4]余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. [5]黃金陵，汽車車身設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [6]許兆棠，劉永臣，汽車構(gòu)造(下冊) [M].北京：國防工業(yè)出版社，2012. [7]馬迅，盛勇生.車架剛度及模態(tài)的有限元分析與優(yōu)化[J].客車技術(shù)與研究，2004，26（4）. [8]張鐵山，胡建立，唐云.輕型汽車車架動(dòng)態(tài)有限元分析[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001,25（6）. [9]李峻，于學(xué)兵，張昆.汽車車架的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2005,34（2）. [10]王五春，李志遠(yuǎn).汽車車架試驗(yàn)臺靜、動(dòng)態(tài)強(qiáng)度測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].客車技術(shù)，2004，28(3). [11]敖炳秋.輕量化汽車材料技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)[R].汽車工藝與材料，2002. [12]杜海珍，榮見華.汽車車架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究,2007,23（1）. [13]馬迅，過學(xué)迅.基于有限元法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與靈敏度分析[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2002，7. [14]廖日東，王健，左正興等.有限元技術(shù)在載貨車輛車架分析中的作用[J].車輛與動(dòng)力技術(shù)，2006. [15]周志革，王金剛，崔根群等.輕型貨車車架縱梁異常開裂原因的分析[J].汽車工程，2004,26（2）. 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1、 研究問題 汽車車架作為汽車總成的一部分，承受著來自道路和裝載的各種復(fù)雜載荷作用，并且汽車上許多重要總成件都是以車架為載體，因而車架的強(qiáng)度在汽車總體設(shè)計(jì)中起了非常重要的作用。而有限元法在對車架進(jìn)行靜態(tài)強(qiáng)度分析中具有重要的理論研究價(jià)值。 2、研究手段 (1)做好理論基礎(chǔ)方面的準(zhǔn)備。 (2)查閱汽車專業(yè)書籍，掌握汽車車架結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度可靠性參數(shù)。 (3)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件，能夠熟練操作。 (4)查閱大量有關(guān)書籍和論文，學(xué)習(xí)關(guān)于課題領(lǐng)域的研究方法。 (5)制定出項(xiàng)目預(yù)定目標(biāo)和研究步驟并實(shí)施。 (6)加強(qiáng)與指導(dǎo)老師和專業(yè)人員的交流，探討解決遇到的疑難問題。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測： 3.是否同意開題：√ 同意 □ 不同意 　　　　　　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 　　　　　　　　　　　　　　　　負(fù)責(zé)人： 年 月 日