汽車車架有限元分析-開題報告.doc

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畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 設計(論文)題目： 汽車車架有限元分析 　　　　　　　　 學生姓名： 于敏 學　　號： 1004102048 ?！　I(yè)： 車輛工程 所在學院： 機電工程學院 指導教師： 智淑亞 職　　稱： 副教授 年 月 日 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應按論文的框架成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。 5.開題報告（文獻綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距1.5倍。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫不少于1000字左右的文獻綜述： 一、 前言 汽車車架是整個汽車的基體,在它上面安裝著汽車的各個主要總成,如發(fā)動機、離合器、傳動系、變速器、汽車車身、轉向器和車箱等,并把這些總成聯(lián)合成為一輛完整的汽車。另外,車架還承受作用于汽車上的所有靜載荷(懸掛以上的汽車各總成的重量和有效載荷)和汽車行駛時產(chǎn)生的動載荷 (各種力和力矩)。 因此，汽車車架是至關重要的，為了使車架具有上述功能,對于汽車車架要有足夠的強度，以保證足夠的可靠性和壽命，縱梁等主要部件在使用期內(nèi)不應有的嚴重的變形和開裂。所以，車架強度在汽車總體設計中顯得尤為重要。 二、課題研究領域的現(xiàn)狀、動態(tài)及發(fā)展方向 在國外，從60年代起就開始運用有限元法進行汽車車架結構強度的計算。1970年美國宇航局將NASTRAN有限元分析程序引入汽車結構分析中，對車架結構進行了靜強度有限元分析，減輕了車架的自重，是最早進行車架輕量化的分析。當前，國外各大汽車公司利用有限元軟件進行車架結構靜態(tài)分析、模態(tài)分析的技術已非常成熟，其工作重心已轉向瞬態(tài)響應分析、噪聲分析、碰撞分析等領域。特別是隨機激勵響應分析備受青睞，主要是因為它可用來進行車輛的強度、剛度、振動舒適性和噪聲等方面的分析。 國外將有限元法引入到車架強度計算比較早，而我國大約是在七十年代末才把有限元法應用于車架的結構強度設計分析中。在有限元法對汽車車架結構的分析中，早期多采用梁單元進行結構離散化。分析的初步結果是令人滿意的，但由于梁單元本身的缺陷，例如梁單元不能很好的描述結構較為復雜的車架結構，不能很好的反映車架橫梁與縱梁接頭區(qū)域的應力分布，而且它還忽略了扭轉時截面的翹曲變形，因此梁單元分析的結果是比較粗糙的。而板殼單元克服了梁單元在車架建模和應力分析時的局限，基本上可以作為一種完全的強度預測手段。近十年來，由于計算機軟件與硬件的飛速發(fā)展，板殼單元逐漸被應用到汽車車架結構分析中，使分析精度大為提高，由過去的定性或半定量的分析過度到定量階段。隨著計算機軟、硬件技術的發(fā)展，特別是微機性能的大幅提高及普及，在微機上進行有限元分析已不再是很困難的事，同時有限元分析的應用得以向廣度和深度發(fā)展。 綜合分析這些文獻可知，當前國內(nèi)對于有限元法應用于車架結構分析的研究只是限于對車架或車架結構在靜態(tài)扭轉、彎曲載荷以及幾種極限工況載荷作用下的分析，得出車架結構的靜態(tài)應力分布，并對其進行了局部的修改，由于軟硬件對計算模型規(guī)模的限制，模型的細化程度不夠，因而結構的剛度、強度分析的結構還比較粗略，計算結果多用來進行結構的方案比較，離虛擬試驗的要求還有相當大的差距。 三、 結語 本文采用有限元法對某車型車架的靜態(tài)強度特性進行較為準確的分析，從而使車架設計從經(jīng)驗設計進入到科學設計階段，主要體現(xiàn)在: (1)運用有限元法對初步設計的車架進行輔助分析將大大提高車架開發(fā)、設 計、分析和制造的效能和車架的性能。 (2)車架在各種載荷作用下，將發(fā)生彎曲、偏心扭轉和整體扭轉等變形。傳 統(tǒng)的車架設計方法很難綜合考慮汽車的復雜受力及變形情況，有限元法能夠很好 的解決這一問題。 (3)利用有限元法進行結構模態(tài)分析，可以得到車架結構的動態(tài)特性。從設 計上避免車架出現(xiàn)共振的現(xiàn)象。 (4)通過對車架結構的優(yōu)化設計，可以進一步降低車架的重量，在保證車架 性能的前提下充分的節(jié)省材料，對降低車架的成本具有重要的意義。 綜上所述，有限元法已成為現(xiàn)在汽車車架設計的重要關鍵方法，對于提高汽車產(chǎn)品的可靠性、質(zhì)量、降低產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)制造的成本起到了重要作用。 參考文獻 [1]黎西亞，李成剛，胡于進.車架有限元分析技術發(fā)展綜述[J].專用汽車，2001,（1）. [2]謝世坤，程從山.基于ANSYS的邊梁式車架有限元模態(tài)分析[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2005,18（1）. [3]韓璐，司景萍，李臣.基于ANSYS軟件的車架設計研究綜述[J].專用汽車，2008，（3）. [4]余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009. [5]黃金陵，汽車車身設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007. [6]許兆棠，劉永臣，汽車構造(下冊) [M].北京：國防工業(yè)出版社，2012. [7]馬迅，盛勇生.車架剛度及模態(tài)的有限元分析與優(yōu)化[J].客車技術與研究，2004，26（4）. [8]張鐵山，胡建立，唐云.輕型汽車車架動態(tài)有限元分析[J].南京理工大學學報，2001,25（6）. [9]李峻，于學兵，張昆.汽車車架的優(yōu)化設計方法[J].機械設計與研究，2005,34（2）. [10]王五春，李志遠.汽車車架試驗臺靜、動態(tài)強度測試系統(tǒng)的設計研究[J].客車技術，2004，28(3). [11]敖炳秋.輕量化汽車材料技術的最新動態(tài)[R].汽車工藝與材料，2002. [12]杜海珍，榮見華.汽車車架結構的拓撲優(yōu)化設計[J].機械設計與研究,2007,23（1）. [13]馬迅，過學迅.基于有限元法的結構優(yōu)化與靈敏度分析[J].機械科學與技術，2002，7. [14]廖日東，王健，左正興等.有限元技術在載貨車輛車架分析中的作用[J].車輛與動力技術，2006. [15]周志革，王金剛，崔根群等.輕型貨車車架縱梁異常開裂原因的分析[J].汽車工程，2004,26（2）. 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1、 研究問題 汽車車架作為汽車總成的一部分，承受著來自道路和裝載的各種復雜載荷作用，并且汽車上許多重要總成件都是以車架為載體，因而車架的強度在汽車總體設計中起了非常重要的作用。而有限元法在對車架進行靜態(tài)強度分析中具有重要的理論研究價值。 2、研究手段 (1)做好理論基礎方面的準備。 (2)查閱汽車專業(yè)書籍，掌握汽車車架結構和強度可靠性參數(shù)。 (3)學習計算機軟件，能夠熟練操作。 (4)查閱大量有關書籍和論文，學習關于課題領域的研究方法。 (5)制定出項目預定目標和研究步驟并實施。 (6)加強與指導老師和專業(yè)人員的交流，探討解決遇到的疑難問題。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 3.是否同意開題：√ 同意 □ 不同意 　　　　　　　　　　　　　　　　指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 　　　　　　　　　　　　　　　　負責人： 年 月 日