節(jié)能車車架優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)分析含SW三維及3張CAD圖

節(jié)能車車架優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)分析含SW三維及3張CAD圖,節(jié)能,車車,優(yōu)化,設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn),試驗(yàn),分析,sw,三維,cad 一、選題依據(jù) 1、研究領(lǐng)域 節(jié)能車車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)分析 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 （1）在石油資源日益枯竭、全球石油儲(chǔ)藏量急劇下降的背景下，我國汽車保有量卻以平均每年 12.08%的速度增加，我國對(duì)燃油的消費(fèi)需求以驚人的快速度增長， 有很大一部分依賴進(jìn)口。一方面，我國汽車節(jié)油技術(shù)的應(yīng)用有限，燃油的使用效率普遍不高，汽車百公里耗油約比發(fā)達(dá)國家高 20%；另一方面，機(jī)動(dòng)車排放污染已經(jīng)成為我國污染物的主要來源之一。因此，汽車節(jié)油和環(huán)保問題日益突出，面對(duì)有限的石油資源和國家能源戰(zhàn)略遇到的威脅與挑戰(zhàn)，汽車節(jié)能與環(huán)保技術(shù)已成為汽車技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。豐田公司將以常熟的研發(fā)中心為主推進(jìn)節(jié)能車、新能源車的國產(chǎn)化。同時(shí)， 常熟研發(fā)中心將和一汽集團(tuán)、廣汽集團(tuán)的合資公司研發(fā)中心組成豐田公司研發(fā)的“三駕馬車”。第十四屆上海國際汽車工業(yè)展覽會(huì)開幕，豐田汽車公司社長豐田章男在發(fā)布會(huì)上宣布了這一消息。為了進(jìn)一步普及環(huán)保車型，豐田公司將以常熟研發(fā)中心為主推進(jìn)節(jié)能車、新能源車的國產(chǎn)化。歐盟委員會(huì)發(fā)布了政策文件，公布了“清潔與節(jié)能車發(fā)展歐洲戰(zhàn)略（歐洲戰(zhàn)略）”，其宗旨是整合歐盟各成員國在清潔與節(jié)能車領(lǐng)域的資源，集成各成員國的相關(guān)技術(shù)，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合研發(fā)、攻關(guān)、占領(lǐng)世界清潔與節(jié)能車制高點(diǎn)。我國汽車產(chǎn)業(yè)的方針應(yīng)該是節(jié)能汽車與新能源汽車并舉。發(fā)展節(jié)能汽車是當(dāng)前最有效的節(jié)能減排的技術(shù)途徑，是目前的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主流技術(shù)；發(fā)展新能源汽車是未來解決能源、環(huán)境問題的根本方案。關(guān)于節(jié)能汽車與新能源汽車哪個(gè)更應(yīng)該受到重視的討論，在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)，結(jié)論是新能源汽車與節(jié)能汽車應(yīng)該并舉。所謂節(jié)能汽車，是指綜合應(yīng)用各類節(jié)能技術(shù)降低汽車油耗，燃料消耗量優(yōu)于現(xiàn)階段目標(biāo)值的汽車；所謂新能源汽車，是指使用低碳環(huán)保的非石油燃料能源和相應(yīng)的新型動(dòng)力系統(tǒng)的汽車。當(dāng)前政府相關(guān)部門在多數(shù)文件中認(rèn)定的新能源汽車專指電動(dòng)汽車與具有相當(dāng)?shù)募冸婒?qū)動(dòng)里程的插電式混合動(dòng)力汽車。由于這些新能源汽車具有從根本上擺脫汽車能源對(duì)石油依賴和實(shí)現(xiàn)行駛零排放的特點(diǎn)，已經(jīng)被國家確認(rèn)為重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。 （2）本論文即是以節(jié)能車設(shè)計(jì)為研究基點(diǎn)，以降低油耗為出發(fā)點(diǎn)，分析車架結(jié) 構(gòu)對(duì)車輛油耗特性的影響規(guī)律，為節(jié)能車車架的設(shè)計(jì)做一些從理論到實(shí)戰(zhàn)的基礎(chǔ)研究工作。為達(dá)到節(jié)能的目車輛在設(shè)計(jì)時(shí)必須秉承輕量化原則，而在整車質(zhì)量中，作為主要承載部件的車架占了較大比例，是輕量化的首要對(duì)象，因此在滿足夠的剛度和強(qiáng)度的前提下縮小體積，減輕重量，使用最優(yōu)的結(jié)構(gòu)和材料使整個(gè)車架達(dá)到最優(yōu)的節(jié)能效果。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 節(jié)能作為當(dāng)今時(shí)代的主題之一，已經(jīng)深深地進(jìn)入我們的生活。而汽車作為人們?nèi)粘Ｉ畹拇焦ぞ?，?duì)其進(jìn)行節(jié)能分析早已是汽車業(yè)界的研究熱點(diǎn)。正是在這樣的時(shí)代背景中，節(jié)能車已連續(xù)多年成為高校學(xué)子們的研究對(duì)象，中國節(jié)能車大賽迎合了時(shí)代節(jié)能的主題，為各個(gè)參賽隊(duì)伍提供了一個(gè)自我展示的平臺(tái)，同時(shí)，盡可能的激發(fā)出各項(xiàng)創(chuàng)新能力和理念。比賽要求統(tǒng)一采用本田低油耗 125cc 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，讓各參賽隊(duì)伍在一定要求下設(shè)計(jì)制作參賽車輛，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)行駛一定距離而耗油量最少。就是這樣的比賽，吸引了大批的企業(yè)、學(xué)生和社會(huì)人士參賽，各式各樣的節(jié)能車在這里出現(xiàn)，從車身材質(zhì)、車身設(shè)計(jì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等各個(gè)方面都是亮點(diǎn)。在節(jié)能車車架輕量化方面，有的賽車引進(jìn)了更輕的碳纖維車體，甚至使用全碳纖維承載車架，也有些在車架打造的精密度上狠下功夫，最簡單的結(jié)構(gòu)制作出最穩(wěn)定的車架。擁有 12 年參賽經(jīng)驗(yàn)的上海同濟(jì)大學(xué)志遠(yuǎn)車隊(duì)，卻將奪冠的秘籍定位成“細(xì)節(jié)的突破”。車身的計(jì)，他 9 們除了注重造型符合空氣力學(xué)原理和車身材質(zhì)高硬度輕重量之外，還在設(shè)計(jì)流程的標(biāo)準(zhǔn)化上下功夫，利用自身良好的科技條件，綜合各種客觀因素，使用先進(jìn)的數(shù)字系統(tǒng)對(duì)節(jié)能車的構(gòu)造進(jìn)行可行性分析，使數(shù)據(jù)量化，以達(dá)到做出的車身一次性成型的目標(biāo)， 實(shí)現(xiàn)了整車結(jié)構(gòu)的輕量化，減少了對(duì)材料的浪費(fèi)。除此之外，志遠(yuǎn)車隊(duì)還通過改變前后軸的材料和熱處理方式、使用低滾阻輪胎等細(xì)節(jié)的改造，重新確定了傳動(dòng)比和大帶輪的加工方式，使得自身的節(jié)能車技術(shù)日趨完善，更加貼近節(jié)能環(huán)保的理念。所有參賽隊(duì)伍都的對(duì)車架的輕量化高度重視，因?yàn)檫@是節(jié)能車降低油耗的關(guān)鍵因素之一。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1. 重點(diǎn)解決的問題 （1）車架輕量化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； （2）車架的理論分析依據(jù)及軟件力學(xué)仿真； （3）車架實(shí)物模型焊接。 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1）根據(jù)要求車設(shè)計(jì)車架、建立三維模型； （2）建立有限元分析模型，完成有限元分析，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果改進(jìn)模型； （3）焊接完整車架并試驗(yàn)驗(yàn)證； （4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)有限元模型符合度，優(yōu)化有限元模型； （5）優(yōu)化三維模型，重新制造裝配車架； （6）再次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證直至達(dá)到要求。 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 （1）車架輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型三維圖； （2）車架的力學(xué)性能分析和軟件仿真的結(jié)果分析圖； （3）焊接出車架的實(shí)物模型。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；以軟件三維建模的分析結(jié)果為依據(jù)加工實(shí)物。 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周：安排畢業(yè)設(shè)計(jì)主要任務(wù)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)基本流程、文獻(xiàn)檢索方法，掌握題目所需基本知識(shí)和工具軟件； 第 2 周：文獻(xiàn)檢索和查重，指導(dǎo)文獻(xiàn)管理軟件使用方法； 第 3 周：完成文獻(xiàn)綜述，指導(dǎo)開題報(bào)告要求和寫作方法，指導(dǎo)文獻(xiàn)綜述格式、內(nèi)容。提交文獻(xiàn)綜述； 第 4 周：提煉出畢業(yè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)與重點(diǎn)，明確需要掌握的知識(shí)、技能、軟件，完 成文獻(xiàn)綜述，提交開題報(bào)告； 第 5 周：分解、細(xì)化內(nèi)容，學(xué)習(xí)軟件對(duì)應(yīng)模塊，夯實(shí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，提交框架安排； 第 6 周：根據(jù)要求完成車架設(shè)計(jì)、建立三維模型 第 7 周：根據(jù)工況條件抽象車架受力狀況，完成模型簡化 第 8 周：建立有限元分析模型，完成有限元分析，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果改進(jìn)模型， 第 9 周：加工出車架，完成車架裝配 第 10 周：車架實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 第 11 周：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)有限元模型符合度，優(yōu)化有限元模型 第 12 周：優(yōu)化三維模型，重新制造車架，實(shí)驗(yàn) 第 13 周：翻譯外文學(xué)術(shù)論文， 第 14 周：撰寫說明書，生成圖紙。準(zhǔn)備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]劉成強(qiáng),林連華,徐海港,黃雪濤,劉宗澤. 汽車車架有限元分析與工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)[J /OL]. 熱加工工藝,2017,(23):199-200+204(2017-12-11).http://kns.cnki.net/k cms/detail/61.1133.TG.20171206.1838.060.html. DOI：10.14158/j.cnki.1001-3 814.2017.23.054. [2]黃小征,王帥,李飛. 基于 Optistruct 某 SUV 副車架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 汽車實(shí)用技術(shù),2017,(21):1-3. [3]姬鵬,申偉凱,武振江. 基于靈敏度分析的某 SUV 前副車架輕量化設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械工程師,2017,(11):11-14. [4]宋文兵,左言言. FSC 方程式賽車單體殼車架設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)輔助工程,2017,26 (05):1-5+16. [5]米承繼,谷正氣,蹇海根,張勇,李光,熊勇剛,李文泰. 電動(dòng)輪自卸車車架結(jié)構(gòu)抗疲勞 輕 量 化 設(shè) 計(jì) [J]. 中 國 機(jī) 械 工 程 ,2017,28(20):2455-2462. [6]孫亞偉,王國平,張金利,黃羽. 某型號(hào)過山車車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J]. 冶金設(shè)備,2017,(S2):78-81. [7]倪彰,何宇. 巴哈賽車車架仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017,(2 8):9-13. [8]郭瑞武,韓振南,劉邱祖. 某牽引車車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代制造工程, 2017,(07):85-89. [9]郭立新,周宏揚(yáng). 車架結(jié)構(gòu)二次拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)與性能分析[J]. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自 然科學(xué)版),2017,38(07):998-1001+1011. [10]楊春蘭,張亞麗,黃偉,李燊. 新型電動(dòng)汽車車架結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2017,(06):234-237. [11]雷磊.節(jié)能競(jìng)技車研發(fā)技術(shù)的研究［D］.西安:長安大學(xué)，2008. [12]周建美,王桂姣.基于有限元分析的節(jié)能車車架輕量化設(shè)計(jì)[J].天津汽車,2008(09):72-74. [13]池奕承. 關(guān)于 honda 中國節(jié)能競(jìng)技大賽節(jié)能車的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J]. 科協(xié)論壇(下半月),2012,09:53-54. [14]黃天澤, 黃金陵.汽車車架結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1996. [15]陳永當(dāng),鮑志強(qiáng),任慧娟,王鈺鑫.基于SolidWorks Simulation的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限元分析 [J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2012,22(09):177-180. [16]許文彬,張華良.基于三角形連接的有限元網(wǎng)格劃分[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2011,21(09):59-62. [17]李曉,朱迅,管小清.基于有限元分析的節(jié)能車車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2013,30(10):99-101. [18] 譚哲穎,蔡勁輝.基于 ANSYS 的本田節(jié)能賽車車架靜態(tài)受力分析[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2013,51(02):14-17. [19] Nonlinear finite element analysis and modeling of a precast hybrid beam-column connectionsubjected to cyclic loads. HAWILEH R A,RAHMA A,TABATABAI H. Journal of Applied Mathematics . 2010 [20] Miquel Casafont,Alfredo Arnedo,Francesc Roure,Antonio Rodríguez-Ferran. Experimental testing of joints for seismic design of lightweight structures. Part 3: Gussets, corner joints, x-braced frames[J]. Thin-Walled Structures,2007,45(7). 附：文獻(xiàn)綜述  文獻(xiàn)綜述 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以節(jié)能車車架為研究對(duì)象,運(yùn)用Slidworks 軟件建立車架三維模型, 并對(duì)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,根據(jù)結(jié)果進(jìn)行車架的輕量化設(shè)計(jì),并對(duì)設(shè)計(jì)后的車架進(jìn)行分析和驗(yàn)證。結(jié)果表明:優(yōu)化后的輕量化設(shè)計(jì)能夠滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到節(jié)能目的。引言 資源日益消耗導(dǎo)致世界能源更趨緊張，世界各國對(duì)汽車節(jié)油的工作也越來越重 視，很多國家都把節(jié)能當(dāng)作一項(xiàng)基本國策在實(shí)施。隨著我國慢慢進(jìn)入“汽車型社會(huì)”，汽車耗能問題在能源消耗中所占的比例也在逐年倍增，并成為我國對(duì)外石油高度依存度的主要原因，中央政府將節(jié)能減排工作列入了國家重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)工作的八大任務(wù)之中， 希望以此來推動(dòng)全社會(huì)的節(jié)能降耗，緩解國家能源危機(jī)。發(fā)展節(jié)能車是汽車發(fā)展的趨勢(shì)，而節(jié)能車車架輕量化則是影響節(jié)能車節(jié)能的關(guān)鍵因素之一，因此我們對(duì)節(jié)能車車架的輕量化進(jìn)行了研究。 主題 國內(nèi)汽車設(shè)計(jì)的主要手段是用傳統(tǒng)的樣車和舊車型作參考的模式。在對(duì)車架進(jìn)行分析設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)對(duì)車架進(jìn)行大幅度的簡化。因?yàn)橛媒?jīng)典力學(xué)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)， 為了能夠計(jì)算，必須把模型構(gòu)造的非常簡單。這種方法不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，大多依靠經(jīng)驗(yàn)， 缺乏科學(xué)性，而且也不可能針對(duì)多種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，車身車架是一個(gè)十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，用經(jīng)典力學(xué)的方法不可能得到精確的解答，特別是在設(shè)計(jì)的初期不會(huì)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。所以，以前的設(shè)計(jì)基本上是依賴于經(jīng)驗(yàn)和類比，缺乏建立在力學(xué)特性、剛度、強(qiáng)度等分析基礎(chǔ)上的科學(xué)依據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，汽車車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐漸由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)向了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。如模態(tài)試驗(yàn)方法、有限元方法等。其中，有限元方法已經(jīng)成為建立有限元模型、模擬車架的主要分析途徑，并慢慢走向成熟。當(dāng)前，國外各大汽車公司利用有限元軟件對(duì)車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)分析、模態(tài)分析的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，其工作重心已經(jīng)轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)分析、噪聲分析、碰撞分析的領(lǐng)域。而隨機(jī)激勵(lì)響應(yīng)分析可以用來對(duì)車輛的強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)舒適性和噪聲等方面的分析。 現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)都有作為整車骨架的車架，車架是整個(gè)汽車的基體。汽車絕大 多數(shù)部件和總成（如發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸架、轉(zhuǎn)向、駕駛室、貨箱及有關(guān)操縱機(jī)構(gòu)） 都是通過車架來固定其位置的。車架的功用是支撐連接汽車的各零部件，并承受來自車內(nèi)外的各種載荷。因此，車架的靜、動(dòng)態(tài)特性是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改進(jìn)和優(yōu)化的依據(jù)， 是確保整車性能優(yōu)良的關(guān)鍵因素之一。 車架作為節(jié)能車的裝配基體, 以車架為基礎(chǔ)將節(jié)能車的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)部件、制動(dòng) 系、轉(zhuǎn)向器以及相關(guān)的電子及電氣系統(tǒng)等各部分安裝在車架上, 形成了一個(gè)整體的節(jié)能車底盤。節(jié)能車在不同工況行駛時(shí), 所受到的作用力最終會(huì)作用于車架上, 因此, 對(duì)車架強(qiáng)度與剛度要求高。然而, 車架是一個(gè)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜和不規(guī)則的部件, 采用傳統(tǒng)的力學(xué)方法難以計(jì)算其強(qiáng)度、剛度及自振頻率, 因而利用軟件對(duì)參賽節(jié)能車的車架進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真分析, 為車架優(yōu)化及制作提供理論依據(jù)。 主要流程： （1） 根據(jù)要求完成車架設(shè)計(jì)、建立三維模型 （2） 根據(jù)工況條件抽象車架受力狀況，完成模型簡化 （3） 建立有限元分析模型，完成有限元分析，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果改進(jìn)模型， （4） 加工出車架，完成車架裝配 （5） 車架實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 （6） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)有限元模型符合度，優(yōu)化有限元模型 （7） 優(yōu)化三維模型，重新制造車架，實(shí)驗(yàn)主要工作： 1）節(jié)能車總體設(shè)計(jì)方案選擇 節(jié)能車車架的設(shè)計(jì)是為了制作完整的節(jié)能車用以參加本田節(jié)能競(jìng)技大賽，因此要自主設(shè)計(jì)的同時(shí)也要滿足參賽標(biāo)準(zhǔn)，在節(jié)能車總體布置形式的確定中應(yīng)該充分考慮到節(jié)能車制作的簡易性、行駛穩(wěn)定性和行駛阻力的大小。根據(jù)節(jié)能競(jìng)技大賽的比賽規(guī)則,參賽車輛的車輪必須為 3 輪以上(包括 3 輪),并且要求其結(jié)構(gòu)必須滿足無論在車輛停止時(shí)還是行駛時(shí)都能自行站立的條件,在綜合分析后選擇前兩輪后一輪的設(shè)計(jì)方案。這種布置行駛在以往的節(jié)能競(jìng)技大賽中應(yīng)用最為廣泛，其優(yōu)點(diǎn)為在保證較小的行 駛阻力的前提條件下，能夠很好的保證行駛的穩(wěn)定性和行駛安全性，從而提高了節(jié)能車的安全性。 由于是比賽用車，而且是駕駛員駕駛的，在設(shè)計(jì)過程中就必須考慮多種思路和方法。傳統(tǒng)汽車的設(shè)計(jì)包括汽車車身設(shè)計(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，底盤設(shè)計(jì)。汽車電器與電子設(shè)計(jì)四個(gè)大部分。因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽車的設(shè)計(jì)是針對(duì)乘用車、商用車，就需要加入減速器、變速箱等裝置。出于安全因素考慮，還得考慮到主動(dòng)安全和被動(dòng)安全，也必須強(qiáng)調(diào)汽車的動(dòng)力性、操作穩(wěn)定性、行駛平順性和良好的通過性，還有舒適度和較好的外形也是汽車設(shè)計(jì)研發(fā)中要綜合考慮的。而節(jié)能車是以競(jìng)技為主，降低油耗是首要考慮因素， 確定節(jié)能車的整體設(shè)計(jì)方案后對(duì)車架進(jìn)行輕量化處理是主要任務(wù)。 2）車架的材料選擇 鋁制材料這里主要選取鋁合金，其質(zhì)量較鋼材較輕，而且在設(shè)計(jì)合理的前提條件下能讓車架保持足夠的強(qiáng)度。鋁制材料加工方便，材料的結(jié)合可以通過鋁焊或者鉚接等方法來實(shí)現(xiàn)。鋁制材料價(jià)格便宜，與碳纖維等一些高級(jí)材料相比雖然在強(qiáng)度和重量方面具有一定的差距，但在價(jià)格方面卻無疑有著明顯的優(yōu)勢(shì)，從而降低了車輛的制作成本。 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 節(jié)能車大賽的規(guī)則中對(duì)車架有明確的要求，參賽車輛必須為三輪以上（包括三輪），要求其結(jié)構(gòu)無論在停止時(shí)還是在行駛時(shí)都為三輪以上（包括三輪）結(jié)構(gòu)且能自行站立，車手的身體不能超出車架等等。因此在車架的設(shè)計(jì)制造上的要求只涉及到安全方面，可以放手去做，在車架的制造階段最終要的是結(jié)構(gòu)力學(xué)，用最少的材料制造出符合要求的車架，長、寬、高必須在規(guī)定的尺寸內(nèi)盡量滿足，還要對(duì)車手的安全性有保障。為了滿足車架輕量化的要求。 4）模型分析 通過在 solidworks 中建立節(jié)能車車架的有限元模型，綜合考慮了多種行駛狀況下的沖擊載荷對(duì)車架的作用，在這些沖擊破壞下對(duì)該車架進(jìn)行優(yōu)化，從而改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，基于結(jié)構(gòu)可靠性和有限元法對(duì)新設(shè)計(jì)車架的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)等等，并換用多種截面類型的梁進(jìn)行計(jì)算比較，找出了滿足強(qiáng)度和剛度要求的最小截面積，即質(zhì)量最輕的梁，從而實(shí)現(xiàn)了車架結(jié)構(gòu)的輕量化而強(qiáng)度和剛度也有保證。最主要的是如何設(shè)計(jì)出最簡單的結(jié)構(gòu)而穩(wěn)定性最好的車架。 5）車架制作 車架是承受載體重量的關(guān)鍵部位，車架的焊縫主要承受車運(yùn)行過程中的動(dòng)載作用，而車架剛性大，焊接后接頭的收縮力較大，因此必須選用合理的焊接方法及工藝參數(shù)，控制線能量。焊接過程中盡量避免補(bǔ)焊，減少重復(fù)加熱，保證接頭強(qiáng)度。 在車架制作完成后則需要對(duì)車架進(jìn)行驗(yàn)證，通過添加載荷測(cè)量車架變形量來驗(yàn)證剛度和強(qiáng)度是否滿足要求，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪、轉(zhuǎn)向的安裝驗(yàn)證可行性。在反復(fù)改良 和驗(yàn)證之后制作出達(dá)到預(yù)期輕量化目標(biāo)的節(jié)能車車架?？偨Y(jié) 節(jié)能勢(shì)在必行，節(jié)能車車架的設(shè)計(jì)是為了更好的研究如何降低車輛耗油量，在本文的研究中，首先討論了節(jié)能車車架的整體設(shè)計(jì)思路以及理論油耗的影響因素，繼而對(duì)車架系統(tǒng)進(jìn)行了基于輕量化目標(biāo)的研究分析，主要是借助 solidworks 軟件，車架模型的建立，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有限元強(qiáng)度的仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證車架的強(qiáng)度、剛度情況下進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的輕量化設(shè)計(jì)能夠滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到節(jié)能目的。