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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學生姓名
汪文鑫
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程B05-17
指導教師姓名
孫遠濤
職稱
助理實驗 師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
輕型貨車車架設(shè)計及有限元分析
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
在國外，從60年代起就開始運用有限元法進行汽車車架結(jié)構(gòu)強度和剛度的計算。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)進行了靜強度有限元分析，減輕了車架的自重，是最早進行車架輕量化的分析。當前，國外各大汽車公司利用有限元軟件進行車架結(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。早期多采用梁單元進行結(jié)構(gòu)離散化。由于板殼單元克服了梁單元在車架建模和應(yīng)力分析時的局限，基本上可以作為一種完全的強度預(yù)測手段。近十年來，由于計算機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。當前國內(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，并對其進行了局部的修改等。
車架是一種復(fù)雜的超靜定結(jié)構(gòu)。車架不僅要承擔安裝在其上面的部件和運載貨物的載荷，而且還要承受行駛時路面不平帶來的隨機激勵，以及動力傳動系扭轉(zhuǎn)振動的影響，這給車架的結(jié)構(gòu)分析帶來很大的困難。而對于載貨汽車來說，增大車輛承載能力，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化，提高車輛的使用壽命，是載貨車輛設(shè)計的首要任務(wù)。車架作為整個車輛的核心總成，其結(jié)構(gòu)性能對車輛的整體性能有著很大的影響。有限元法已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車設(shè)計的重要工具之一，在汽車產(chǎn)品更新速度快，設(shè)計成本低、輕量化和舒適性要求越來越高的今天，對于提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量、降低產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)制造成本，提高汽車產(chǎn)品在市場上的競爭能力具有重要意義。
二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
設(shè)計的基本內(nèi)容：查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，深入了解并認識國內(nèi)外輕型貨車車架的發(fā)展現(xiàn)狀。選擇所設(shè)計汽車的各主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式及材料，進行車架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并對主要零部件進行校核。針對車架所確定的尺寸參數(shù)應(yīng)用Pro/E建模，導入ANSYS進行車架靜態(tài)有限元分析。滿載情況下，對車架進行彎曲、扭轉(zhuǎn)、緊急剎車、急轉(zhuǎn)彎四種工況的受力和變形情況的靜態(tài)有限元分析。
擬解決的主要問題：
1、車架材料的選擇及結(jié)構(gòu)形式的選擇
2、車架的主要參數(shù)確定
3、車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4、車架的剛度，撓度，扭轉(zhuǎn)角等計算和分析
5、車架Pro/E建模，運用ANSYS進行靜態(tài)有限元分析
三、技術(shù)路線（研究方法）
查閱相關(guān)各類資料→車架材料及結(jié)構(gòu)形式的選擇→車架主要參數(shù)的確定→結(jié)合所選車架參數(shù)及設(shè)計參數(shù)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計→進行剛度，撓度，扭轉(zhuǎn)角等計算分析→運用Pro/E建?！鷮階NSYS進行車架靜態(tài)有限元分析→提交設(shè)計成果
四、進度安排
1. 調(diào)研，收集資料，撰寫開題報告 第1～2周(3月2日-3月15日)
2. 根據(jù)輕型貨車車架的特點，進行方案設(shè)計 第3～5 周(3月16日-4月5日)
3. 繪制輕型貨車車架草圖 第6～8 周(4月6日-3月26日)
4. 繪制輕型貨車車架總成圖及Pro/E模型圖 第 9～12周(4月27日-5月24日)
5. 完善設(shè)計并提交指導老師審核 第13～14周(5月25日-6月7日)
6. 撰寫設(shè)計說明書，準備答辯 第15～16周(6月8日-6月21日)
7. 畢業(yè)設(shè)計答辯 第17周(6月22日-6月28日)
五、參考文獻
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[5] 唐金松.簡明機械設(shè)計手冊[M].上海科學技術(shù)出版社，2000.
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Communication Publishing House，1987.
六、備注
指導教師意見：
簽字： 年 月 日