某輕卡性能仿真及結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)研究.pdf

1、虛擬樣機(jī)與有限元技術(shù)的應(yīng)用為樣車開發(fā)階段進(jìn)行整車性能仿真預(yù)測及結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)改進(jìn)工作提供良好支持。本文通過建立樣車仿真模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)及平順性仿真，對(duì)懸架剛度匹配進(jìn)行分析，得到不同剛度方案下的樣車性能仿真結(jié)果。同時(shí)，針對(duì)第二輪樣車制作需要，結(jié)合有限元手段對(duì)第一輪樣車底盤前軸構(gòu)件進(jìn)行有限元分析改進(jìn)設(shè)計(jì)，得到新承載要求下的前軸模型供重新開發(fā)參考。論文主要做了以下幾點(diǎn)工作： (1)闡述了樣車基本參數(shù)的確定及制作過程中底盤的主要布置改動(dòng)，對(duì)

2、由改動(dòng)帶來的性能問題進(jìn)行了總結(jié)概述,為后續(xù)工作提供依據(jù)。 (2)建立剛?cè)狁詈蠘榆囂摂M樣機(jī)模型，進(jìn)行國標(biāo)規(guī)定的穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)仿真。結(jié)合QCT480-1999穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)仿真計(jì)分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到樣車滿載穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)仿真評(píng)價(jià)綜合計(jì)分為95.232分。同時(shí)，從樣車平順性角度考慮，通過前后懸架偏頻分析得到樣車空載平順性較差的結(jié)論。提出兩種前后板簧剛度匹配方案，結(jié)合樣車滿載穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)和空載平順性仿真進(jìn)行方案分析。得到方案1滿載穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)計(jì)分值為

3、85.01分；方案2在裝載1噸下的穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)仿真計(jì)分值為90.14分。由空載42.6km/h隨機(jī)路面勻速行駛的平順性仿真分析，得到原方案下樣車駕駛室座椅表面總加權(quán)加速度均方根值為0.499m/s2；方案1和方案2較原方案分別減小9.62％和15.23％。由空載42.9km/h三角形凸塊脈沖路面輸入仿真結(jié)果得到：原方案座椅模型最大垂向加速度為8.088m/s2，方案1和方案2較原方案分別減小11.76％和18.24％。以上分析所得結(jié)果供樣車

4、性能改進(jìn)參考。另外，為建立樣車虛擬樣機(jī)模型，文中首次提出結(jié)合中性面思想和有限元方法建立板簧仿真模型。 (3) 樣車制作選用的底盤行駛系部件在新的整車設(shè)計(jì)載質(zhì)量下存在較大承載富余量，同時(shí)樣車制作完畢發(fā)現(xiàn)整備質(zhì)量過大。對(duì)此，選擇前軸作為研究對(duì)象進(jìn)行有限元分析改進(jìn)設(shè)計(jì)。原前軸額定載荷為2400kg；新前軸設(shè)計(jì)額定載荷為1800kg。新前軸需與原前軸具有相同的裝配尺寸和定位參數(shù)。依據(jù)改進(jìn)前后，前軸具有相同應(yīng)力應(yīng)變水平的原則，通過理論分析，