某大客车结构轻量化研究开题报告
2020-02-20 08:15:38
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着汽车工业的日益发展,石油消耗迅速增加、环境污染加剧等一些不可避免的问题接踵而至,汽车轻量化这一发展方向应运而生。它可以给汽车减重,显著节约油耗,减少排放与污染,还可以改善电动汽车的续航里程以及动力性的不足。
针对大客车而言,车身骨架是整车的主要承载部件,可以说其轻量化实际上就是车身骨架结构的轻量化。本文旨在对大客车的骨架结构利用有限元分析的方法进行优化设计,以达到轻量化的目的。
传统的车身设计方法是基于工程经验以及车身应力、应变或者振动的测试,由于设计周期长以及人力、物质资源消耗大,现在的企业工程师与高校学者们多采用有限元的方法对客车的车身骨架结构进行轻量化的优化设计。早在上世纪六十年代的时候,我国就开始了有限元方法的研究,直到七十年代末才有工程师们将有限元分析应用到汽车结构与设计中去。以长春汽车研究所的谷安涛和常国振为首发表了《汽车车架设计计算的有限元法》[1],从此掀开了汽车有限元研究的先河。进入到二十一世纪后,国内对汽车的有限元分析进行轻量化设计更是取得了许多成果。
2. 研究的基本内容与方案
本文研究的目标是对大客车骨架的轻量化分析,采用的核心方法是有限元法建立车身骨架的有限元模型后,再进行性能分析,然后通过拓扑优化和尺寸优化以实现结构轻量化。最后比较轻量化前后的性能关系。
研究的步骤主要按照四大板块依次进行:
第一步,把骨架的cad三维模型导入到hypermesh中去,通过修复以及几何清理后划分网格,即可建立起车身骨架的有限元模型。
3. 研究计划与安排
第1周:方案构思、文献检索、完成开题报告。并且于阶段末提交文献检索与开题报告。
第2-3周:外文翻译、资料再收集。三月中旬进行开题答辩。并且于阶段末提交外文翻译。
第4-6周:设计计算、草图绘制。并且于阶段末提交设计计算草稿、草图。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]谷安涛,常国振.汽车车架设计计算的有限元法[j].汽车技术,1977(06):54-78.
[2]王海霞,汤文成,钟秉林,宋卫,封彪. cj6121gchk型客车车身骨架有限元建模及结果分析方法研究[j].汽车工程,2001(01).
[3]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(10):73-75.