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文檔簡(jiǎn)介
1、車身骨架是客車的主要承載件,車身骨架在客車的整備質(zhì)量中占四分之一左右,所以車身骨架的輕量化設(shè)計(jì)對(duì)減輕汽車的質(zhì)量有著非常重要的意義。減輕車身自重不僅可以節(jié)省材料,而且能提高整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,并減少排放。實(shí)現(xiàn)汽車輕量化主要有車身骨架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和使用輕質(zhì)材料兩種途徑。本文運(yùn)用高度集成化的CAD/CAE/CAM軟件I-DEAS對(duì)客車車身骨架的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行有限元分析,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),從而達(dá)到減輕車身自重的目的。
2、 首先,本文在對(duì)前人研究成果以及大量資料文獻(xiàn)的了解下,從節(jié)能和環(huán)保兩個(gè)方面論述了汽車輕量化的重要意義,介紹了當(dāng)前國內(nèi)外客車輕量化研究的現(xiàn)狀,概括說明了客車輕量化的幾種實(shí)現(xiàn)途徑。
其次,以某客車有限公司生產(chǎn)的GDW6850H型客車為例,運(yùn)用有限元分析軟件I-DEAS,通過合理的簡(jiǎn)化,建立了半承載式客車車身骨架及頂蓋和左右蒙皮的有限元模型。在得到車身骨架簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)上,分析了客車車身在彎曲和彎扭聯(lián)合兩種典型工況下的應(yīng)力分布和
3、變形狀況,從而找出車身骨架中強(qiáng)度和剛度余量較大的構(gòu)件,為該車的輕量化優(yōu)化提供依據(jù)。同時(shí),為了掌握該車的動(dòng)態(tài)性能,對(duì)車身骨架進(jìn)行了模態(tài)分析,獲得了該車車身骨架前十階模態(tài)的固有頻率和振型特征。
最后,運(yùn)用I-DEAS軟件中的Optimization模塊對(duì)車身骨架進(jìn)行了輕量化優(yōu)化。在整個(gè)優(yōu)化過程中,以客車車身自重作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),將對(duì)車身骨架總體質(zhì)量影響較大的9種梁的截面積以及車身蒙皮厚度作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量,選擇應(yīng)力最大值、位移最
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