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1、客 車 車 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 及 分 析XXXX答辯人：XXXXXXXXXXX 0102030405 緒 論 背 景研 究 思 路 方 法關(guān) 鍵 技 術(shù) 難 點研 究 成 果論 文 總 結(jié)CONTENTS目 錄 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)1.1 研究背景 01在一個新車型的開發(fā)中，40% 的設(shè)計師和工程師是從事車身相關(guān)的開發(fā)。車身已經(jīng)成為汽車產(chǎn)品中最活躍的因素。 02目前國內(nèi)應(yīng)用有限元技術(shù)在車身結(jié)構(gòu)的研究主要集中在以重量最輕為目標(biāo)，通過對扭轉(zhuǎn)和彎曲兩種工況進行強度和剛度的優(yōu)化，通過模態(tài)分析的得到結(jié)構(gòu)的固有頻率，從而避免共振。 03我國的客車工業(yè)比發(fā)達國家弱后很多關(guān)鍵
2、在于車身技術(shù)的落后。因此，此設(shè)計分析的結(jié)果對如何優(yōu)化車身的結(jié)構(gòu)很有意義。 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)2.1 設(shè)計原理 將結(jié)構(gòu)離散化，用有限個容易分析的單元來表達復(fù)雜的對象，單元之間通過有限個節(jié)點來連接。根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解，只要改變單元的數(shù)目，就可以得到與真實情況無限接近的解。 KU=QK結(jié)構(gòu)整體的剛度矩陣U節(jié)點位移矩陣 Q節(jié)點載荷矩陣 空 間 梁 單 元 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)2.1 設(shè)計原理 有 限 元 法 分 析 的 一 般 流 程 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)2.2 研究思路概述建立客車車身的模型和骨架
3、的設(shè)計 對彎曲、扭轉(zhuǎn)兩種工況進行靜態(tài)分析 導(dǎo)入ANSYS進行網(wǎng)格劃分，給定相應(yīng)的載荷和邊界約束條件，隨后進行有限元的分析進行模態(tài)分析得到客車車身的固有頻率1 43 2 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)3.1 車身模型的建立 前圍曲面是由c1、c2、c3曲線組成。 后圍曲面由c7曲線沿著c9曲線掃掠而成。 車身兩邊的曲面由c6曲線平行地沿著c8掃掠而成。 頂蓋曲面由c2、c4、c9曲線平行地沿著c3曲線掃掠而成。 車 身 的 主 要 輪 廓 線 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)3.2 車身骨架的設(shè)計 橫 梁 平 面 草 圖 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點
4、 研究成果 論文總結(jié) 典 型 的 半 承 載 式 客 車 車 身 車 身 骨 架 有 限 元 模 型 圖 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)3.3 載荷處理 車 身 骨 架 的 載 荷 施 加 圖 自 由 度 約 束施 加 重 力 加 速 度 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)4.1 靜態(tài)分析 彎 曲 工 況 下 車 身 的 總 變 形 圖 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié) 彎曲工況下等效應(yīng)力云圖 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié) 左 后 輪 懸 空 工 況 下 車 身 的 總 變 形 圖 左 后 輪 懸 空 工 況
5、下等效應(yīng)力云圖 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié) 右 后 輪 懸 空 工 況 下 車 身 的 總 變 形 圖 右 后 輪 懸 空 工 況 下等效應(yīng)力云圖 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié) 前十階模態(tài)振型圖 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié) 前十階模態(tài)振型圖 發(fā) 動 機 怠 速 轉(zhuǎn) 速 頻 率 的 經(jīng) 驗 公 式 本 文 采 用 四 沖 程 四 缸 發(fā) 動 機怠 速 轉(zhuǎn) 速 為 750r/min發(fā) 動 機 的 怠 速 轉(zhuǎn) 速 頻 率 25HZ 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)4.2 模態(tài)分析 車 身 骨 架 前 十
6、階 模 態(tài) 頻 率 Mode Frequency Hz1. 2.36392. 2.91123. 4.9164. 6.87655. 8.9518 6. 9.19867. 11.6068. 12.9369. 14.27110. 16.161 緒論背景 研究思路 關(guān)鍵技術(shù)難點 研究成果 論文總結(jié)5. 論文總結(jié) 從原模型的計算結(jié)果可以看出，車身骨架高應(yīng)力區(qū)有三部位：底架主縱梁與前后鋼板彈簧支撐梁位置處;前門立柱附近區(qū)域;車頂中部與側(cè)窗上沿過渡處1 彎曲工況下，骨架的變形和應(yīng)力較小，滿足強度和剛度要求。在左后輪懸空工況下，車身前門立柱應(yīng)力超過需要應(yīng)力，需要對門梁的截面尺寸進行優(yōu)化。2 總體上車身骨架的變形量較小，從整體結(jié)構(gòu)看，門窗對角線變形大小尤為重要，彎扭工況下個門窗對角線位移較小，該車身結(jié)構(gòu)可以滿足剛度要求。3 車身的前十階的固有頻率都低于20HZ,而路面激勵頻率低于25HZ,發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速頻率25HZ左右，這會造成車身骨架發(fā)生共振，所以要提高固有頻率。4課題基本結(jié)論 骨 架 材 料 的 許 用 屈 服 應(yīng) 力 =153 MPa，底 架 材 低 合 金 結(jié) 構(gòu) 鋼 的 許 用 屈 服 應(yīng) 力 =220 MPa 請各位老師指正答辯人：李兆飛
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