重型卡車車身靈敏度分析研究與拓撲優(yōu)化設計.pdf

1、隨著技術進步和人們節(jié)能意識的提升，汽車正朝著節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、智能和網絡化等方向發(fā)展，減小汽車自身質量是汽車降低燃油消耗及減少排放的有效措施之一。車架是重型載重汽車的重要部件，支承著發(fā)動機、離合器、變速器、轉向器、駕駛室、和貨箱等所有簧上質量的有關機件，承受著傳給它的各種力和力矩。此外，由于重型載重汽車的使用條件十分惡劣，受力狀況也非常復雜。全面徹底的了解汽車車架的承載特征，是對車架進行改進設計和優(yōu)化處理的基礎和關鍵。因此，如何設

2、計出既滿足使用要求，又具有輕量特征的車架成了一項具有挑戰(zhàn)意義的工作。 伴隨著計算機硬件和科技的飛速發(fā)展，有限單元法作為一種重要的數(shù)值分析技術，已經廣泛的應用于車架的動態(tài)和靜態(tài)分析研究中。有限元法的重要優(yōu)勢在于能夠改善市場上汽車產品的質量，降低開發(fā)制造成本。為了促進車架設計的水平，提升整車在市場上的占有率，我們必須將車架有限元分析技術提高到戰(zhàn)略高度上。 本文的重點介紹了利用靈敏度分析的方法對重型卡車車架進行輕量化的方法。首

3、先，本文建立了基于HyperWorks的卡車車架有限元模型。其次，分別討論了該車架靜態(tài)時在純彎曲工況和扭轉工況下的靜強度分析，進行了靜態(tài)時的剛度分析。然后，對車架結構的靜、動態(tài)特性進行深入研究，在經過實驗和分析的基礎上，確定了有限元模型是準確的；最后，本文提出了基于靈敏度方法的結構輕量化的具體方案，使得質量成功下降了240kg。本文解決了解決了以往本領域研究中輕量數(shù)據不精確的問題，為進一步研究提供了基礎。 結構拓撲優(yōu)化也是本文的