某UTV車的擺臂及車架優(yōu)化設(shè)計(jì)分析.pdf

1、UTV車(又稱為農(nóng)夫車,全地形車的一種)由于具有強(qiáng)勁的攀爬能力和適應(yīng)各種地形的能力,能在復(fù)雜地形自由行駛,是一種全能行動(dòng)工具,具有廣闊的市場(chǎng)前景,開發(fā)該車具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在UTV車的開發(fā)過程中,擺臂和車架的開發(fā)至關(guān)重要,它們結(jié)構(gòu)是否合理將直接關(guān)系著UTV車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和輪胎的磨損,因此在UTV車開發(fā)過程中研究擺臂和車架結(jié)構(gòu)的合理性就顯得非常有意義。本文以某UTV車的擺臂和車架為研究對(duì)象對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析,主要內(nèi)

2、容和結(jié)論有:
　　首先,本文建立了UTV整車瞬態(tài)分析的有限元模型,通過模擬UTV車在路面上的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)計(jì)算出前輪定位參數(shù)的瞬時(shí)變化,結(jié)果表明主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角設(shè)計(jì)相對(duì)合理,但前輪外傾角的負(fù)角度偏大,前輪前束角也偏大,究其原因是懸架擺臂的剛度不足。
　　其次,針對(duì)懸架擺臂剛度不足問題,采用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)來提高懸架擺臂的剛度,建立擺臂的優(yōu)化空間、加載邊界條件、建立約束函數(shù)和目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過兩次優(yōu)化得到擺臂的最佳材料分布并設(shè)

3、計(jì)出新的擺臂結(jié)構(gòu),新結(jié)構(gòu)質(zhì)量增加1.4kg;新擺臂的固有頻率和彎曲剛度與原擺臂相比有了明顯提高;重新計(jì)算前輪定位參數(shù)的變化,結(jié)果表明優(yōu)化后的前輪外傾角和前輪前束角都有了明顯改善,基本已經(jīng)滿足要求。
　　再次,對(duì)原車架進(jìn)行模態(tài)分析、強(qiáng)度分析、瞬態(tài)分析和疲勞壽命研究,結(jié)果表明車架的固有頻率基本滿足要求,但略偏低;而且車架的剛度不足,某些部位強(qiáng)度不夠容易出現(xiàn)疲勞破壞。針對(duì)上述問題對(duì)車架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析,并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果設(shè)計(jì)出新車架,質(zhì)量比