1. 研究目的与意义
1.意义:汽车车架是汽车整体最重要的部分之一,承受着来自装载和道路的各种复杂激励,同时汽车上发动机、底盘等许多重要总成部件都是以车架为载体,其力学承载性能尤为重要,良好的力学承载性能更是车辆性能与行驶安全性的重要保证。因此,车架的设计以及其力学承载能力分析对于汽车的总体设计和实用性便显得尤为重要。传统的设计方法多是依靠设计人员经验或借鉴现有的设计方案进行保守设计,导致设计出的车身结构浪费材料,且难以达到设计性能要求。
2.目的:本课题在已有车架基础上,进行车架的逆向工程设计,建立车架的3D模型,采用有限元法对车架进行仿真分析,能正确地模拟车架受力状态,可对车架的静强度、刚度等进行较为准确的分析,达到对车架进行轻量化的目的。
2. 国内外研究现状分析
1.国外研究现状
我国的汽车工业发展起步比较晚, 在初期相对落后于国外,汽车的设计开发也比国外晚。有限元法是由外国专家在二十世纪五十年代首次提出的,并且也是最早将有限元法应用于汽车产品的开发设计中。关于汽车车架的有限元研究始于二十世纪六十年代,获得了丰富的经验和成果。经过十年的发展,伴随着计算机程序的开发设计和软件的开发,使得不仅可以对汽车进行静态强度分析,还可以对其进行动态方面的分析,这也促使工程设计人员更多地对动态方面运用有限元法进行研究。在同一时期,运用有限元法进行动态方面研究取得了很多成果,比如:krawczuk 等人对货车车架建立了全板壳单元有限元模型,在其基础上进行了比较全面的动态特性研究,hadad.h 等人在利用车架有限元模态分析结果,对车架设计方案进行了修正及优化。
2. 国内研究现状
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
运用catia软件建立已有零部件与总成草图、3d模型和工程图,了解该特种车车架的构造特点、车架与其他总成的装配关系与特殊之处、车架在实用过程中的受力情况,利用ansys软件建立该车架的有限元模型,简化并准确模拟车架自身零部件间的连接关系、车架与其他总成的装配关系、车架的约束以及车架所受激励。
研究计划:
4. 研究创新点
根据在校所学的内容,运用CATIA软件建模并用ANSYS软件进行车架的有限元分析。
