車輛工程畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯ppt課件

1、CAD/CAE技術(shù)在汽車車架設(shè)計(jì)中的技術(shù)在汽車車架設(shè)計(jì)中的應(yīng)用應(yīng)用 學(xué)生：張瑜 學(xué)號(hào)：080306127 指導(dǎo)老師：周家付1；.選題背景 車架是汽車的裝配基體和承載基體，其功用是支承連接汽車的各總成或零部件，將它們組成一輛完整的汽車。車架不僅承擔(dān)著這些總成的質(zhì)量，還承受汽車行駛過(guò)程中產(chǎn)生的各種力和力矩。因此車架的強(qiáng)度和剛度不僅關(guān)系到汽車是否能正常行駛，而且還關(guān)系到整車的安全性。在設(shè)計(jì)車架時(shí)，要保證車架具有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膭偠?。車架的設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和有限元計(jì)算法，應(yīng)用較多的是有限元法。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者對(duì)車架的有限元分析做了大量的研究，包括有限元強(qiáng)度應(yīng)力分析、動(dòng)態(tài)分析和優(yōu)化分析。

2、本文基于6470型SUV車架進(jìn)行建模分析，選取了四種典型工況，即滿載彎曲工況、滿載扭轉(zhuǎn)工況、滿載制動(dòng)工況及滿載轉(zhuǎn)彎工況對(duì)車架作靜力分析，校核其強(qiáng)度和剛度是否滿足要求。2；.主要內(nèi)容 建立車架三維實(shí)體模型 建立車架的有限元模型 施加載荷及結(jié)果分析3；.建立車架的三維實(shí)體模型 本文用UG軟件建立了三維實(shí)體模型。因?yàn)锳NSYS軟件對(duì)模型的結(jié)構(gòu)要求較高，所以在建模的過(guò)程中，不得不對(duì)車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化，如減小圓角半徑或直接作成直角等。4；.建立車架的有限元模型 利用UG軟件與ANSYS軟件的無(wú)縫連接將實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYS軟件，定義單元類型及材料屬性，對(duì)模型進(jìn)行智能網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格精度為8級(jí)。5；.加

3、載方式 車架在靜止時(shí)只承受懸架以上部分的載荷，包括車身、車架自重及各總成。這些載荷分布在車架結(jié)構(gòu)上，有的做均布載荷處理，平均分配到縱梁上；有的做集中力處理，作用在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上。車架自重則通過(guò)定義重力加速度施加。根據(jù)工況的不同乘以不同的動(dòng)載系數(shù)。6；.滿載彎曲工況 該工況下，汽車四輪著地在良好的路面上勻速行駛，對(duì)車架進(jìn)行約束，動(dòng)載系數(shù)去2.0，加載求解，得到應(yīng)力分布云圖及應(yīng)變圖。滿載彎曲工況下應(yīng)力分布7；.滿載彎曲工況下應(yīng)變分布云圖滿載彎曲工況下變形比較8；.滿載扭轉(zhuǎn)工況 路面崎嶇不平，使得汽車三個(gè)車輪在一個(gè)平面上，而另一個(gè)車輪路過(guò)有坑的地面而被懸空，假設(shè)右后輪懸空。因此，約束車架的前懸架吊耳及

4、左后懸架吊耳，釋放右后懸架吊耳的所有自由度，動(dòng)載系數(shù)取1.2，加載求解，查看云圖。滿載扭轉(zhuǎn)工況下應(yīng)力分布云圖9；.滿載扭轉(zhuǎn)工況下的應(yīng)變分布云圖滿載扭轉(zhuǎn)工況下變形比較10；.滿載制動(dòng)工況 汽車制動(dòng)時(shí)，由于慣性力的作用，車架會(huì)受到與行駛方向相反的縱向載荷，該載荷的大小取決于制動(dòng)減速度和載質(zhì)量的大小。制動(dòng)減速度與地面附著系數(shù)成正比，本文取制動(dòng)加速度系數(shù)為最大附著系數(shù)0.7，即定義與行駛方向相反的加速度為0.7g。動(dòng)載系數(shù)取1.5。滿載制動(dòng)工況下應(yīng)力分布云圖11；.滿載制動(dòng)工況下應(yīng)變分布云圖滿載制動(dòng)變形比較12；.滿載轉(zhuǎn)彎工況 汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，會(huì)受到側(cè)向離心力作用，產(chǎn)生側(cè)向載荷。假設(shè)汽車左轉(zhuǎn)，在車架的橫向施加了一個(gè)側(cè)向加速度和縱向的減速度，均取0.5g，取動(dòng)載系數(shù)為1.5。滿載轉(zhuǎn)彎工況下應(yīng)力分布云圖13；.滿載轉(zhuǎn)彎變形比較滿載轉(zhuǎn)彎工況下應(yīng)變分布云圖14；.分析小結(jié) 由以上四種工況的車架分析可知，車架的應(yīng)力較小，說(shuō)明車架有很大的優(yōu)化空間，可以適當(dāng)?shù)臏p小縱梁的截面厚度，以減輕車架質(zhì)量，節(jié)省材料。 此外，車架的第五根橫梁與縱梁的連接處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，可以增大接觸面積或設(shè)置加強(qiáng)筋，以減緩應(yīng)力集中現(xiàn)象。15；.總結(jié) 車架的結(jié)構(gòu)性能對(duì)整車的影響是很大的，通過(guò)對(duì)車架的靜態(tài)分析可知，車架的強(qiáng)度和剛度還是能夠滿足要求的，而且還有優(yōu)化空間。 由于時(shí)間關(guān)系和其他原因，本文未能對(duì)