汽車電子油門踏板在FEM輔助下的開發(fā)研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，汽車零部件的設(shè)計(jì)開發(fā)要求企業(yè)能夠在保證更高質(zhì)量、柔性和更低價(jià)格的前提下作出最快的響應(yīng)。與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)集成，尤其是三維計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)的應(yīng)用，是當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程的發(fā)展趨勢(shì)。勿庸置疑，模擬仿真有助于改善產(chǎn)品質(zhì)量及加速設(shè)計(jì)過程。計(jì)算機(jī)的模擬仿真縮短了產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間、節(jié)省了制造成本和資源，更有利于產(chǎn)品的創(chuàng)新，產(chǎn)品質(zhì)量的提高。汽車電子油門踏板也不例外，汽車電子油門踏板的

2、設(shè)計(jì)開發(fā)也需要計(jì)算機(jī)的模擬仿真。對(duì)于整個(gè)油門踏板來說，踏板連桿是它的重點(diǎn)，因?yàn)檫B桿的幾何形狀及強(qiáng)度要求變化很大，完全依賴于主機(jī)廠的設(shè)計(jì)要求。如何以最快的速度下確定合適的連桿尺寸將是本論文研究的重點(diǎn)，主要涉及兩方面內(nèi)容：滿足強(qiáng)度要求和材料使用最小。 為了研究連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，本論文在有限元理論的基礎(chǔ)之上，采用三維建模軟件CATIAV5和大型有限元分析軟件ABAQUS兩種工具，通過對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的三維建模及模擬仿真，實(shí)現(xiàn)對(duì)連桿的優(yōu)

3、化設(shè)計(jì)。通過對(duì)不同連桿運(yùn)算結(jié)果的比較分析，從而達(dá)到減少模擬次數(shù)的最終目的。本論文主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究： 汽車電子油門踏板的設(shè)計(jì)。利用CATIAV5對(duì)油門踏板進(jìn)行建模。對(duì)于設(shè)計(jì)的模型具有兩個(gè)要求：第一，模型滿足客戶空間裝配的要求；第二，模型便于有限元的分析運(yùn)算及以后的反復(fù)修改。 -連桿機(jī)構(gòu)的有限元分析過程。在前一點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，將已完成的連桿模型通過ABAQUS軟件的接口模塊導(dǎo)入，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括材料參

4、數(shù)，邊界條件，網(wǎng)格單元，網(wǎng)格密度，輸出結(jié)果，載荷大小及方向等等。參數(shù)的確定需要將模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而能夠使兩者取得一致。 -典型連桿機(jī)構(gòu)的選擇。到目前為止，已經(jīng)具有一百多種不同幾何形狀的連桿，這樣對(duì)于典型連桿的選擇就顯得很有意義。本論文主要針對(duì)兩類連桿進(jìn)行模擬比較：二維連桿和三維連桿。 -典型載荷情況下對(duì)不同踏板連桿的運(yùn)算比較。對(duì)于不同的連桿，采用何種基本形狀，在何處位置采用何種加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)以及何種連桿的外形尺