全承载车身设计论文-王梦,刘彩玉

全承载车身设计论文-王梦,刘彩玉

导读:本文包含了全承载车身设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:全承载式,骨架结构,极限工况,有限元分析

全承载车身设计论文文献综述

王梦,刘彩玉[1](2019)在《全承载式车身骨架的设计及分析》一文中研究指出根据国家设计标准及相应参数要求设计了一种全承载式车身骨架结构,重点描述了踏步、侧窗、行李舱、后排乘客台阶、天窗等部分的设计,并利用CATIA软件建立车身骨架的叁维模型,运用Workbench对车身骨架模型进行了水平弯曲、极限扭转和紧急制动3种工况的有限元分析。结果表明:设计的全承载式车身骨架满足3种极限工况下客车的运动要求,证明此设计具有可靠性。根据有限元的分析结果,提出了增加两纵梁可以更好地减少应力集中的合理性建议。(本文来源于《机械设计与制造工程》期刊2019年05期)

王海兵[2](2016)在《全承载式电动客车车身结构设计》一文中研究指出在高铁动车迅猛发展的今天,与其并行的长途公路客运逐渐被取代,而与其接轨的中短途中巴市场生机勃勃,中国新能源客车也得以飞速发展。其中,纯电动客车占据新能源客车的绝对主导地位。然而,目前国内的纯电动客车结构基本上都是在传统燃油客车结构基础上,对动力总成进行替换并对原结构进行局部修改而得。不科学的设计不仅导致车身结构笨重,违背了轻量化设计理念,并且由于与原车型的载荷分布的差异,局部结构强度不能满足使用要求。针对客车市场需求以及纯电动客车研发现状,本文以厦门金龙旅行车有限公司开发的某款7米纯电动客车车身骨架为研究对象,采用CAE分析手段实现该款车型的整车性能分析及车身结构优化设计。并且根据优化设计后的结构制作样车,对该样车进行静态强度试验,以验证其耐久可靠性。首先,根据建立的客车骨架的叁维UG模型,在HyperWorks有限元软件中建立该款客车骨架的有限元模型。计算出其低阶固有频率、模态振型以及弯曲刚度和扭转刚度,作为参考的初始值。分析在水平弯曲、紧急制动、极限扭转、紧急转弯四种典型工况下的车身骨架的应力分布状态,并针对高应力区域提出改进方案。改进后的车身骨架强度分析结果表明,对上述应力集中区域改进后应力分布有所改善,各工况最大应力值均有不同幅度降低,整车骨架减重22.5kg,较多杆件仍有优化空间。而原车型车架为叁段式车架,前后段大梁采用大尺寸的双层槽形钢,质量较大且强度、刚度较全承载式车架弱,在此基础上提出全承载式车身设计方案。进而,选定对整车性能贡献较大,且优化潜力较大的底架、侧围骨架作为优化区域,在弯曲和扭转两种最典型的行驶工况下,对其进行拓扑优化。根据优化结果设计全承载式车身,并对优化再设计后的车身骨架进行模态、刚度和强度分析。对比初始状态、初步改进方案及全承载方案的整车性能分析结果,全承载式车身的弯曲刚度相比于原结构增加69.9%,扭转刚度相比于原结构增加91.2%。强度分析结果表明各工况整车最大应力值均有较大幅度的下降,车身结构强度明显增强。同时相比于初始状态的整车骨架质量降低96kg,降幅达到10.16%。最后,在企业帮助下制作样车白车身,对其进行静态强度试验。试验采用电阻式应力应变仪,选取最危险的紧急扭转工况作为测试工况。试验结果表明,试验与仿真分析的测点的应力值误差在20%以内,仿真分析结果具有较高可信度,优化设计后的车架力学性能满足使用要求,优化后再设计的全承载式车身结构安全可靠。(本文来源于《厦门理工学院》期刊2016-12-01)

周浩[3](2016)在《全承载式客车车身结构优化设计》一文中研究指出全承载式车身结构主要是由小断面矩形钢管焊接而成,承载能力强,在结构安全性、结构稳定性、乘坐舒适性、节能环保方面优势明显,目前普遍应用于高等级客运客车以及城市公交客车。本文结合优化设计方法与有限元法对全承载式车身进行了轻量化设计:首先运用拓扑优化设计确定了车身骨架的基本布局形式;其次在拓扑优化计算结果的基础上开展了尺寸优化设计;最后制定车身结构评价指标要求,在四种典型工况下对车身结构进行了静力学分析验证。具体研究工作内容如下:(1)阐述了全承载式车身结构研究现状,总结归纳了有限元法基本理论和结构优化设计基本方法。并对照产品设计流程中的详细设计、基本设计和概念设计,制定了以轻量化为目标的全承载式车身结构优化设计方案。(2)在水平弯曲工况下建立了以车身质量最小为目标函数的拓扑优化数学模型,通过对拓扑优化计算结果进行分析解读,得到了车身结构的基本传力路径,最终确定了车身骨架的基本布局形式。参考目前车身常用型材类型,完成了车身结构的初步设计。并且针对该初步设计方案进行了静力分析计算,结果表明车身骨架结构的强度和刚度均满足设计要求,为下一步的尺寸优化设计奠定了基础。(3)在型钢截面尺寸灵敏度分析的基础上,确定了尺寸设计变量对车身骨架质量的影响程度,并提出了一种分层尺寸优化方案。经过叁层次尺寸优化,完成了车身骨架的详细尺寸设计,得到了一种新型全承载式轻量化车身骨架结构。(4)在客车的四种典型工况下,以车身强度和刚度为评价指标,对新型车身结构进行了有限元分析验证。针对极限扭转工况下出现的应力集中现象,对车身结构进行了局部加强处理。经过局部加强处理后的全承载式新型车身结构质量为1313Kg。(本文来源于《郑州大学》期刊2016-05-01)

王思祖,黄鼎友,曹佳,任明辉[4](2014)在《全承载式客车车身结构轻量化设计》一文中研究指出以某全承载式客车车身结构为基础车型,构建拓扑优化模型,把车身侧围及顶盖部分区域作为设计空间;以质量分数为约束条件,加权柔度最小为目标;选取最为常见的四种极限工况,通过Hyperwork软件中的OptiStruct进行计算,经过若干论迭代后得到拓扑优化的结果。根据拓扑优化结果,结合工程要求及规范和客车车身应具备的整体性能,指导客车车身设计,在保证车身结构性能要求的前提下,合理布置材料,提高材料的利用率,减少冗余,达到车身结构轻量化的目的。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2014年10期)

王志芬[5](2014)在《混合动力全承载客车车身结构设计与分析》一文中研究指出随着汽车工业的飞速发展,安全性能、能源和环保等问题越来越受到重视。世界各国汽车厂商都在大量应用各种先进设计分析手段,努力开发各自的新能源节能车型。目前,混合动力客车以其自身的优势得到迅速发展,在各大城市公交系统中使用量最多。本文主要以叁维CAD建模为基础,从全承载车身骨架的结构特点、承载特征以及混合动力客车区别于燃油客车的载荷布置方式,设计了一款低入口的全承载混合动力城市公交客车叁维骨架;通过合理简化车身骨架几何模型,选择有限元单元及车身材料,在ANSYS软件中建立了有效的车身骨架叁维有限元模型。根据《汽车产品定型可靠性行驶实验规程》中规定:样车必须以一定车速,分别在高速道路、一般道路、弯道上行驶一定的里程,路况包括水平弯曲、紧急制动、极限扭转、紧急转弯四种工况。通过对这四种工况合理定义载荷和约束条件,在ANSYS中进行了车身骨架的静态分析,对车身强度和刚度性能进行了评价。根据客车的动态性能要求,对车身骨架进行了模态分析,得到了车身骨架前20阶模态的固有频率和振型,并对其进行了评价。该车身骨架静、动态力学性能分析结果均满足客车安全性能要求,且存在较大的改进优化空间。最后,对车身骨架进行轻量化改进,在确保车身骨架满足安全性能要求的同时,尽可能减轻车身质量,从而达到减排、降低环境污染的目的。通过初步改进,车身骨架质量减少了296kg,为该客车车身结构的后续优化设计提供了一定的理论依据。(本文来源于《郑州大学》期刊2014-05-01)

朱强[6](2014)在《全承载式客车车身结构设计概述》一文中研究指出本文概述了全承载式客车的发展过程,介绍了全承载式客车车身的结构设计特点和优缺点,列举了国内外的发展概况和研究现状,表明全承载式客车车身结构设计是适合未来发展的主流。(本文来源于《重庆市专业技术人才知识更新工程项目——“汽车轻量化及零部件可靠性设计技术”高研班论文集》期刊2014-03-17)

高洪生,孙贵斌,秦国,汤庆利,蒋小晴[7](2013)在《有限元在全承载车身骨架轻量化设计中的应用》一文中研究指出利用有限元方法对客车车身结构进行静力分析,根据计算的变形及应力分布情况对客车车身结构的布置、构件截面形状进行改进,在满足全承载式车身刚度和局部变形分布合理的基础上,同时达到降低车身质量的目的.静态载荷实验结果表明:改进后的客车车身骨架方案能满足车身骨架刚强度要求,车身骨架轻量化方案是可行的.(本文来源于《厦门理工学院学报》期刊2013年01期)

王伟[8](2012)在《全承载式物流专用运输半挂车车身结构设计与优化》一文中研究指出随着物流行业的繁荣与高等级公路网的快速发展,我国的半挂车保有量呈现出逐年递增的趋势,发展半挂车与“甩挂运输”己成为推动我国汽车工业进步的必由之路。历经百年发展,汽车的车身结构经历了非承载式,半承载式与全承载式叁个主要发展阶段。当承受较大载荷或冲击载荷时,全承载式车身能够迅速扩散力流,使车身的骨架结构达到一种平衡稳态,提升了整车的安全性能。因此,全承载式的车身结构如今已被广泛应用。作为各总成与零部件的载体,车身骨架是全承载式汽车最重要的承载部件,其结构性能的优劣将直接影响到车身骨架的抗疲劳强度与使用寿命。在结构上,需满足车辆总体布置的设计要求;在强度上,应能承受最大静载荷及行驶中较大的冲击载荷;除此之外,车身骨架还要具备足够的抗弯曲、抗扭转能力,以使车辆在多种复杂工况下,车身始终能够保持正常的运行状态。随着社会对运营车辆的安全性能与轻量化要求的关注程度不断加深,半挂车的车身形式朝着全承载式结构方向发展将成为必然。通常,设计车身结构时需要同时考虑“使用功能"与“结构性能”两个方面的要求。然而在现实中,二者却相互制约,使设计人员顾此失彼。为了多装货物而随意增加车厢高度,车辆超高、超宽现象时有发生,这样做不仅违反了国家法律,其安全性能也将大打折扣。为打破常规,对新型半挂车的车身结构进行了一些创新性探索,为我国专用汽车行业的蓬勃发展提供了有效参考。本文提出了“双层龙骨式”和“脊柱龙骨式”两种车身骨架结构的布置方案,分别进行仿真分析后对比其数据结果。本文首先提出了新车型的车身骨架构想,参照相关技术标准对车身骨架结构进行重新设计或调整,建立起整车的叁维模型;随后运用有限元技术建立并分析新型半挂车车身骨架有限元模型,对车身载荷和边界条件作适当处理,验证其布置方案是否能够满足半挂车车身骨架的力学性能要求;然后依据半挂车车身骨架的性能评价指标校核新布置方案的可行性。本文主要的研究目标为:对半挂车车身骨架的结构形式进行一些创新性探索,结合有限元技术对“双层龙骨式”和“脊柱龙骨式”两种布置方案的合理性做出分析与判断,为半挂车设计人员提供参考帮助。依据上述研究目标,本文主要从以下两个方面展开工作:1)首先提出了“双层龙骨式”布置方案,依据车身结构、功能要求的相关标准对该布置方案进行规划设计。为了验证其布置方案是否能够满足半挂车车身骨架的力学性能要求,运用有限元技术对“双层龙骨式”车身骨架结构的性能指标(强度、刚度及模态)进行分析。2)经分析后发现原设计所存在的问题,并对车身骨架结构进行优化改进,提出了“脊柱龙骨式”布置方案。为了探讨其布置方案的车身结构性能,运用有限元技术对“脊柱龙骨式”车身骨架结构的性能指标(强度、刚度及模态)进行分析,并与原设计的分析数据作对比。(本文来源于《太原理工大学》期刊2012-05-01)

王伟,王铁,申晋宪[9](2011)在《新型全承载式半挂车车身结构设计》一文中研究指出介绍了新型全承载式玻璃器皿专用运输半挂车的结构功能,运用有限元软件ANSYS12.0对车身模型进行静力学和模态分析,验证了该车型结构安全可靠,并提出了全承载式车身设计时应注意的相关问题。(本文来源于《专用汽车》期刊2011年06期)

安学峰[10](2010)在《某公交客车底架式全承载车身的设计与研究》一文中研究指出随着我国经济的快速发展,人们日常出行对公交客车的乘坐安全性及舒适性有了越来越高的要求。同时在全球能源危机的背景下,怎样既能提高公交客车的安全舒适性,增加承载能力,又能降低油耗,成为了摆在客车生产企业面前的一道难题,而本课题设计开发的大矩形管式底架全承载公交客车很好的解决了这个问题。大客车的全承载车身按底架结构分类共有两种:一是由小型矩形管组焊的桁架式底架,称为桁架式全承载,但是由于底架是由小型矩形管构成格栅式结构,工艺复杂,工装投资大,该结构较适用于豪华大客车,欧洲大客车档次高,生产批量小,售价昂贵,桁架式全承载对他们是合适的,而在国内却很难普及推广。二就是本课题提出的大型矩形管的底架式全承载车身,本课题的特点是用大型矩形管的底架取代小型矩形管构成的格栅式底架结构,同样具备全承载的全部技术优势,企业原有车身生产工艺装备和流程可基本不变,并且可以做到的整体车身磷化,漆后总装可采用德国奔驰大客车的轿车式流水生产方式,效率高,因此成本低。本文以课题组承担的LCK6120GT大矩形管底架式全承载车身开发计划为依据展开开发设计,共分六章。第一章主要介绍公交客车、CAD技术的发展概括和全承载技术的研究现状以及本课题的研究内容及创新点。第二章主要进行车辆总体设计方案及设计说明,分别对底架、上部车身骨架、车身造型以及有关部件的技术设计方案进行了阐述。其中重点对底架的设计方案进行了说明。第叁章主要对大矩形管底架式全承载车身进行了设计计算,本章根据车辆的总布置,计算了车辆的集中载荷、均布载荷的轴荷分配,在此基础上应用材料力学的理论对车辆的纵梁的强度进行校核,结果表明车辆纵梁强度满足强度要求,其安全系数为1.56。第四章主要是大矩型矩形管底架式全承载车身CAD建模,其中着重是大矩形管底架的建模,并分别对前后围骨架、左右侧骨架以及顶盖骨架进行了建模。第五章的内容主要是样车试验,通过样车试验验证了大型矩形管底架式全承载车身设计的合理性及可靠性,不但能满足车身强度上的要求,在车辆的轻量化设计、提高整车舒适性、车内空间合理利用、节能环保等方面都具有非常重要的突破。第六章的内容主要是总结与展望,该章总结了全篇论文的内容,并对该课题的研究意义以及经济效益做了阐述。(本文来源于《吉林大学》期刊2010-10-01)

全承载车身设计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在高铁动车迅猛发展的今天,与其并行的长途公路客运逐渐被取代,而与其接轨的中短途中巴市场生机勃勃,中国新能源客车也得以飞速发展。其中,纯电动客车占据新能源客车的绝对主导地位。然而,目前国内的纯电动客车结构基本上都是在传统燃油客车结构基础上,对动力总成进行替换并对原结构进行局部修改而得。不科学的设计不仅导致车身结构笨重,违背了轻量化设计理念,并且由于与原车型的载荷分布的差异,局部结构强度不能满足使用要求。针对客车市场需求以及纯电动客车研发现状,本文以厦门金龙旅行车有限公司开发的某款7米纯电动客车车身骨架为研究对象,采用CAE分析手段实现该款车型的整车性能分析及车身结构优化设计。并且根据优化设计后的结构制作样车,对该样车进行静态强度试验,以验证其耐久可靠性。首先,根据建立的客车骨架的叁维UG模型,在HyperWorks有限元软件中建立该款客车骨架的有限元模型。计算出其低阶固有频率、模态振型以及弯曲刚度和扭转刚度,作为参考的初始值。分析在水平弯曲、紧急制动、极限扭转、紧急转弯四种典型工况下的车身骨架的应力分布状态,并针对高应力区域提出改进方案。改进后的车身骨架强度分析结果表明,对上述应力集中区域改进后应力分布有所改善,各工况最大应力值均有不同幅度降低,整车骨架减重22.5kg,较多杆件仍有优化空间。而原车型车架为叁段式车架,前后段大梁采用大尺寸的双层槽形钢,质量较大且强度、刚度较全承载式车架弱,在此基础上提出全承载式车身设计方案。进而,选定对整车性能贡献较大,且优化潜力较大的底架、侧围骨架作为优化区域,在弯曲和扭转两种最典型的行驶工况下,对其进行拓扑优化。根据优化结果设计全承载式车身,并对优化再设计后的车身骨架进行模态、刚度和强度分析。对比初始状态、初步改进方案及全承载方案的整车性能分析结果,全承载式车身的弯曲刚度相比于原结构增加69.9%,扭转刚度相比于原结构增加91.2%。强度分析结果表明各工况整车最大应力值均有较大幅度的下降,车身结构强度明显增强。同时相比于初始状态的整车骨架质量降低96kg,降幅达到10.16%。最后,在企业帮助下制作样车白车身,对其进行静态强度试验。试验采用电阻式应力应变仪,选取最危险的紧急扭转工况作为测试工况。试验结果表明,试验与仿真分析的测点的应力值误差在20%以内,仿真分析结果具有较高可信度,优化设计后的车架力学性能满足使用要求,优化后再设计的全承载式车身结构安全可靠。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

全承载车身设计论文参考文献

[1].王梦,刘彩玉.全承载式车身骨架的设计及分析[J].机械设计与制造工程.2019

[2].王海兵.全承载式电动客车车身结构设计[D].厦门理工学院.2016

[3].周浩.全承载式客车车身结构优化设计[D].郑州大学.2016

[4].王思祖,黄鼎友,曹佳,任明辉.全承载式客车车身结构轻量化设计[J].机械设计与制造.2014

[5].王志芬.混合动力全承载客车车身结构设计与分析[D].郑州大学.2014

[6].朱强.全承载式客车车身结构设计概述[C].重庆市专业技术人才知识更新工程项目——“汽车轻量化及零部件可靠性设计技术”高研班论文集.2014

[7].高洪生,孙贵斌,秦国,汤庆利,蒋小晴.有限元在全承载车身骨架轻量化设计中的应用[J].厦门理工学院学报.2013

[8].王伟.全承载式物流专用运输半挂车车身结构设计与优化[D].太原理工大学.2012

[9].王伟,王铁,申晋宪.新型全承载式半挂车车身结构设计[J].专用汽车.2011

[10].安学峰.某公交客车底架式全承载车身的设计与研究[D].吉林大学.2010

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