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BRT客车铰接装置及整车有限元分析

作　者: 冯磊
导　师: 郭世永
学　校: 青岛理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: CAE 整车有限元模型静动态分析强度刚度 BRT
分类号: U463.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 42次
引　用: 1次
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内容摘要

本文主要介绍了快速公交客车(BRT)整车及铰接系统的结构及原理、有限单元法(FEA)的基本原理、有限单元法及有限元软件CAE方法在汽车行业的应用状况及发展趋势。利用有限元分析软件ANSYS,对中通客车控股股份有限公司设计的LCK6180G客车进行了有限元分析。文中详述了客车整车及铰接系统有限元模型的建立过程,利用有限元分析软件ANSYS,通过合理的简化,建立了整车及铰接系统的有限元模型。首先根据铰接系统的设计载荷对铰接系统进行静态有限元分析,根据该车的设计使用及试验情况,对匀速直线行驶的水平弯曲工况、一轮悬空的极限扭转工况、紧急制动工况、最大驱动力工况和紧急转弯工况进行了计算。利用ANSYS软件,得到了应力及位移分布,找到了结构中的薄弱位置。同时,为掌握整车系统的动态性能,对车身的动刚度进行了评价,利用模态分析技术对该车进行了模态分析,计算得到了客车的前20阶模态结果,并对低阶振型进行了分析。最后,对客车通过搓板路工况进行了模拟,并对客车进行了疲劳寿命分析。通过有限元计算,验证了有限元模型,并得到了整车及铰接系统的应力及变形,找到设计的薄弱部位,对客车的评价及后续改进设计有重要意义。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
本文主要符号表  10-12
第1章绪论  12-19
  1.1 引言  12-14
  1.2 论文选题背景  14-15
  1.3 课题的研究目的和意义  15
  1.4 汽车有限元的发展与现状  15-18
  1.5 课题的研究内容  18
  1.6 本章小结  18-19
第2章有限元基础概论  19-34
  2.1 有限元技术的发展简介  19-20
  2.2 有限元法的基本思想  20-21
  2.3 工况计算的弹性力学基础  21-29
  2.4 有限元分析软件  29-30
  2.5 大型通用有限元分析软件 ANSYS  30-33
    2.5.1 ANSYS的发展概述  30-31
    2.5.2 ANSYS的建模  31-32
    2.5.3 ANSYS的加载及求解  32
    2.5.4 ANSYS的后处理  32-33
  2.6 本章小结  33-34
第3章 LCK6180G快速公交客车概述  34-37
  3.1 LCK6180G快速公交客车概述  34-35
  3.2 LCK6180G快速公交客车结构原理  35-36
  3.3 本章小结  36-37
第4章客车铰接系统的有限元分析  37-42
  4.1 铰接系统有限模型的建立  37-38
  4.2 铰接系统计算结果及结果分析  38-41
    4.2.1 铰接系统约束及加载  38
    4.2.2 铰接系统求解及后处理  38-41
  4.3 本章小结  41-42
第5章客车整车的有限元建模及载荷模拟  42-50
  5.1 客车整车有限元建模  42-48
    5.1.1 整车有限元建模的基本问题  42-45
    5.1.2 整车有限元建模具体方法  45-48
  5.2 车架受载分析及约束条件的模拟  48-49
    5.2.1 车架受载情况分析  48-49
    5.2.2 悬架系统的模拟  49
  5.3 本章小结  49-50
第6章客车整车的有限元静态分析  50-66
  6.1 计算工况的确定  50-51
  6.3 工况计算分析  51-65
    6.3.1 水平弯曲工况  51-53
    6.3.2 极限扭转工况  53-56
    6.3.3 紧急制动工况  56-58
    6.3.4 最大驱动力工况  58-61
    6.3.5 紧急转弯工况  61-63
    6.3.6 分析结果总结  63-65
  6.4 本章小结  65-66
第7章客车整车有限元动态分析  66-75
  7.1 概述  66
  7.2 整车的模态分析  66-67
  7.3 整车结构振动的基本方程  67-68
  7.5 模态分析结果分析  68-71
  7.6 道路激励下瞬态响应分析  71-74
    7.6.1 动态加载和边界条件  71-72
    7.6.2 结果分析  72-74
  7.7 本章小结  74-75
第8章整车的疲劳寿命分析  75-79
  8.1 概述  75
  8.2 疲劳寿命分析方法  75-76
  8.3 车架的疲劳寿命分析  76-77
  8.4 疲劳计算分析评价  77-78
  8.5 本章小结  78-79
论文总结  79-81
参考文献  81-85
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  85-86
致谢  86

BRT客车铰接装置及整车有限元分析

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