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摘要:本文以客车车身骨架为主要研究对象,针对某客车的车身进行进行有限元分析与研究。介绍了客车车身有限元分析与优化设计的研究背景,详细的对车身有限元分析的方法与步骤进行了阐述。以宇通客车ZK6821NG5为例,利用CATIA软件建立车身骨架的实体模型,将模型导入到有限元分析软件ANSYS中,然后用一定的简化原则,在ANSYS软件中建立供分析计算的有限元模型,并对客车在实际行驶过程中可能出现的多种工况(如紧急转弯工况、紧急制动工况)进行分析。在车身的强度静态分析中,首先设置一个合理的载荷对各个工况进行分析,了解车身应力分布情况和各个位置的刚度,最后提出优化方案。根据得出的结果,在对宇通客车ZK6821NG5客车车身的进行优化后,与原车相比新车的车身骨架质量降低了14%,达到了了较好的轻量化目标。之后再在此基础上进行自由振动模态的分析,根据分析结果再对客车车身的优化提出意见。 关键词:车身设计;有限元分析;静态分析;模态分析
目录 摘要 Abstract 第一章 绪论-1 1.1课题研究背景及意义-1 1.2国内外研究现状-1 1.2.1国外研究现状-1 1.2.2国内研究现状-1 1.3本课题研究的主要内容-2 第二章 有限元概论-3 2.1有限元基本思想及含义-3 2.1.1有限元一般过程-3 2.1.2建立有限元模型的过程-3 2.2 ANSYS软件简介-4 2.2.1 ANSYS的发展概述-4 2.2.2 ANSYS的主要特点-4 第三章 车身设计-5 3.1车身设计要求-5 3.1.1客车的整车性能参数-5 3.1.2客车的整体设计要求-5 3.2模型简化-5 3.3车身设计-5 第四章 有限元静态分析-7 4.1有限元分析前处理-7 4.1.1车身有限元模型的建立-7 4.1.2材料属性-7 4.1.3有限元模型网格划分-8 4.2客车车身刚度分析-9 4.2.1客车车身载荷分析-9 4.2.2客车车身弯曲刚度分析-9 4.2.3客车车身扭转刚度分析-11 4.3客车使用工况分析-13 4.4紧急转弯工况-13 4.4.1载荷与边界条件-13 4.4.2计算结果及评价-14 4.5紧急制动工况-14 4.5.1载荷与边界条件-14 4.5.2计算结果及评价-15 4.6整车车身的优化设计-16 4.6.1车身结构优化-16 4.6.2经济性分析-19 第五章 车身结构模态计算及结果分析-20 5.1模态分析的基本思想-20 5.2模态分析的一般过程-20 5.3模态计算结果及分析-20 第六章 结论与展望-24 6.1研究结论-24 6.2工作展望-24 致 谢-25 参考文献-26 附录-27 |