重型載重汽車(chē)車(chē)架輕量化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)對(duì)國(guó)際能源及原材料市場(chǎng)的依賴(lài)程度不斷加深，當(dāng)前國(guó)際原油及工業(yè)原材料價(jià)格的不斷攀升，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的極大的負(fù)擔(dān)。汽車(chē)作為耗油大戶(hù)，其節(jié)能與否已直接影響到我國(guó)整體的能源消耗水平，國(guó)家對(duì)此高度重視。由于汽車(chē)輕量化對(duì)節(jié)能增效的巨大意義，國(guó)際各大汽車(chē)生產(chǎn)商都在盡可能的情況下減輕車(chē)身質(zhì)量。汽車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成為目前汽車(chē)研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 車(chē)架是重型載重汽車(chē)的重要部件，支承著發(fā)動(dòng)機(jī)、離合

2、器、變速器、轉(zhuǎn)向器、駕駛室、和貨箱等所有簧上質(zhì)量的有關(guān)機(jī)件，承受著傳給它的各種力和力矩。此外，由于重型載重汽車(chē)的使用條件十分惡劣，受力狀況非常復(fù)雜。車(chē)架應(yīng)有足夠的彎曲剛度，以使裝在其上的有關(guān)機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)位置在汽車(chē)行駛過(guò)程中保持不變并使車(chē)身的變形最?。卉?chē)架也應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以保證其有足夠的可靠性與壽命，縱梁等主要零件在使用期內(nèi)不應(yīng)有嚴(yán)重變形和開(kāi)裂。車(chē)架剛度不足會(huì)引起振動(dòng)和噪聲，也使得汽車(chē)的乘坐舒適性、操作穩(wěn)定性及某些機(jī)件的可靠性下降。但

3、車(chē)架的扭轉(zhuǎn)剛度又不宜過(guò)大，否則將使車(chē)架和懸架系統(tǒng)的載荷增大并使汽車(chē)輪胎的接地性變差，使通過(guò)性變壞。因此，如何設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足使用要求的輕量化車(chē)架成了一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。 有限元法已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)的重要工具之一，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比，它的優(yōu)勢(shì)在于提高汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量、降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)制造成本，提高汽車(chē)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。為了促進(jìn)車(chē)架設(shè)計(jì)水平的提高，保證整車(chē)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須將車(chē)架有限元分析技術(shù)提高到戰(zhàn)略的高度上來(lái)。

4、 本文基于ANSYS軟件建立了車(chē)架結(jié)構(gòu)的實(shí)體單元模型，對(duì)汽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力和動(dòng)力分析的研究。首先，對(duì)ANSYS進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，為車(chē)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析做好準(zhǔn)備工作；其次，以某重型載貨汽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，利用ANSYS建立了車(chē)架結(jié)構(gòu)有限元的實(shí)體單元模型，對(duì)車(chē)架建模過(guò)程進(jìn)行了研究；再次，對(duì)車(chē)架結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行深入研究，對(duì)車(chē)架進(jìn)行性能分析評(píng)價(jià)；最后，建立車(chē)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的梁?jiǎn)卧獌?yōu)化模型，以車(chē)架縱梁截面尺寸作為設(shè)計(jì)變量，以車(chē)架總體積為