析模型的方法和通用程序的使用方法即可。这些大型商业通用有限元分析软件也像设计软件样在汽车研发过程中得到普及，有实力的汽车厂商甚至为自己的产品开发地从事这些有限元分析软件的二次开发。课题研究的目的和意义在汽车制造市场竞争日益激烈的今天，汽车制造技术越来越先进，作为载货汽车主要承载结构的车架，它们的质量和结构形式直接影响车身的寿命和整车性能，如动力性经济性操纵稳定性。汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，汽车质量降低半，燃料消耗也会降低将近半。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。轻量化是世纪整车发展趋势之，减轻汽车质量意味着节约了能源和材料。车辆设计中，在满足载货汽车运营中对车架的刚度强度及工艺改造等因素要求的同时，应当尽可能减轻它们的质量和降低制造成本。车架结构设计的主要目的在于确保车架强度刚度和动态性能的前提下，减轻车架的质量，由此不仅可以减少钢材和燃油的消耗，减少污染排放，提高车速，改善汽车起动和制动性能，而且可有效减少振动和噪声，增加汽车和公路使用寿命。但我国的汽车工业存在自己的特殊性是引进国外设计，国产化生产二是仿制或改装设计，自己开发设计的新产品很少。国内许多厂家在载货汽车的设计制造和改进过程中仍主要依靠和沿用传统的手工设计方法和设计理念，从而造成产品存在缺陷或结构设计的不合理，目前国产载货汽车普遍存在的问题是整车协调性较差局部材料强度余量较大，无法预先判断，造成材料的浪费在车辆实际使用过程中出现局部强度不足。所以，产品国产化或改装后，在使用过程中往往会出现强度寿命振动噪声等方面的问题。这些问题影响了我国载货汽车产品质量，造成了使用中的安全隐患。由于缺乏必要的理论分析，我国载货汽车制造厂家对有问题的区域往往采取局部加强的方法，这不但需要进行多次全面的实车试验才能确定其有效性，而且会导致整车整备质量的不断增加。另外，对些结构上的改进和优化，由于缺少定的理论依据，往往得不到很好的实施，因此开展载货汽车车架结构强度的计算工作，在满足结构强度和刚度的前提下，合理地进行结构设计，以达到轻量化的目的对车架结构设计具有重要意义。此外，为了加速企业的新产品开发，进步提高产品的性能和科技含量，必须对现有的车型进行结构强度刚度分析计算和动态特性分析研究工作，为新车型的研制开发提供借鉴和校核方法。随着经济全球化进程的加快，汽车工业的竞争日益加剧，汽车巨头们都在加紧新车型的设计开发，由于发动机底盘设计制造技术基本成熟，新车型便主要体现在电子设备和车架造型的更新上。同时，为减少新车型的开发成本缩短新车型的开发周期提高新产品的市场竞争力，全球各大汽车公司普遍实施了平台战略，车架的开发便是该战略的主要组成部分。载货汽车车架是载货车的基体，般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置。前桥后桥支承在车轮上，具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。然而对车架进行静动态性能的研究，用经典力学方法很难得到精确的优化解，为了能够计算出车架的刚度和强度，往往对车架结构进行较多的假设和简化，计算模型只能构造的比较简单，与实际的结构形状相差很大。在计算机和计算机技术飞速发展并广泛应用的今天，采用近似的数值解己成为较为现实又非常有效的选择。实践和实验证明，在众多近似分析方法中，有限单元法是运用最为成功最为有效的数值计算方法。在汽车结构设计中采用有限元法进行分析，是近几十年来发展起来的计算方法和技术。有限元法的独特优点是能够解决结构形状和边界条件都非常任意的力学问题。早期由于有限元法所要求解的问题计算规模都比较大，而计算机的速度和容量有限，所以造成有限元法在使用上的局限性。现在这些问题已经解决，只要注意所建有限元模型中各种支承连接关系尽量与实际结构相符，载荷和动态分析中的激励能反映实际情况，特别是动态载荷的变化曲线的精确获得以及在计算中如何加载，行驶制动转弯工况车架造型的更新上。同时，为减少新车型的开发成本缩短新车型的开发周期提高新产品的市场竞争力，全球各大汽车公司普遍实施了平台战略，车架的开发便是该战略的主要组成部分。载货汽车车架是载货车的基体，般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置。前桥后桥支承在车轮上，具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。然而对车架进行静动态性能的研究，用经典力学方法很难得到精确的优化解，为了能够计算出车架的刚度和强度，往往对车架结构进行较多的假设和简化，计算模型只能构造的比较简单，与实际的结构形状相差很大。在计算机和计算机技术飞速发展并广泛应用的今天，采用近似的数值解己成为较为现实又非常有效的选择。实践和实验证明，在众多近似分析方法中，有限单元法是运用最为成功最为有效的数值计算方法。在汽车结构设计中采用有限元法进行分析，是近几十年来发展起来的计算方法和技术。有限元法的独特优点是能够解决结构形状和边界条件都非常任意的力学问题。早期由于有限元法所要求解的问题计算规模都比较大，而计算机的速度和容量有限，所以造成有限元法在使用上的局限性。现在这些问题已经解决，只要注意所建有限元模型中各种支承连接关系尽量与实际结构相符，载荷和动态分析中的激励能反映实际情况，特别是动态载荷的变化曲线的精确获得以及在计算中如何加载，行驶制动转弯工况的载荷和约束如何正确选择等问题，就可以得到满足精度要求的有限元分析结果。汽车车架结构的静动态分析的主要目的是查明车架内部各点的应力形变和相对位移，找出其固有频率及振型，从静动两个方面检验车架结构的合理性。随着现代汽车设计要求的日益提高，将有限元法运用于车架设计已经成为必然的趋势，主要体现在运用有限元法对初步设计的车架进行辅助分析将大大提高车架开发设计分析和制造的效能和车架的性能。车架在各种载荷作用下，将发生弯曲偏心扭转和整体扭转等变形。传统的车架设计方法很难综合考虑汽车的复杂受力及变形情况，有限元法能够很好的解决这问题。利用有限元法进行结构模态分析，可以得到车架结构的动态特性。从设计上避免车架出现共振的现象。通过对车架结构的优化设计，可以进步降低车架的重量，在保证车架性能的前提下充分的节省材料，对降低车架的成本具有重要的意义。综上所述，有限元法已经成为现代汽车设计的重要工具之，在汽车产品更新速度快，设计成本低轻量化和舒适性要求越来越高的今天，对于提高汽车产品的质量降低产品开发与生产制造成本，提高汽车产品在市场上的竞争能力具有重要意义。二设计论文的基本内容拟解决的主要问题设计的基本内容选择车架结构型式材料和加工工艺，确定车架参数，对车架结构进行设计，并对车架进行校核。建立零件模型，并完成正确的装配。将建立好的模型导入有限元软件中，完成车架在各种工况下的静力分析。拟解决的主要问题如何最大程度消减车架在各种载荷作用下产生的弯曲偏心扭转和整体变形如何运用有限元法对车架结构进行优化，从而达到轻量化。三技术路线研究方法四进度安排调研，收集资料，撰写开题报告第周月日根据轻型货车车架的特点，进行方案设计及相关计算第周月日绘制轻型货车车架总成图并完善第周月日绘制轻型货车车架模型图并运用进行力学分析，撰写设计说明书第周月日完善设计，提交指导老师审核并修改第周月日提交系里评阅并修改，准备答辩第周月日毕业设计答辩第周月日对轻型货车车架各种结构方案的分析比较对轻型货车车架结构方案的选择车架所承载的各总成位置的确定发动机传动系统悬架驾驶室货厢其他车架结构设计应用对车架进行建模应用对车架进行静力分析不合理弯曲扭转应变与应力结果五参考文献叶勤轻型载货汽车车架有限元分析与优化武汉理工大学硕士学位论文，曲昌荣，郝玉莲，戚洪涛汽车车架的有限元分析轻型汽车技术，刘新田，黄虎，刘长虹，郭辉，范平清基于有限元的汽车车架静态分析上海工程技术大学学报，刘惟信汽车设计北京清华大学出版社唐金松简明机械设计手册上海科学技术出版社，王望予汽车设计机械工业出版社，黄贵东，沈光烈，黄昶春，韦志林汽车车架有限元分析模型的改进与应用装备制造技术，冯宝林，赵韩，董晓慧基于参数化有限元分析的客货两用汽车车架的改型研究农业工程学报,李波载货车车架结构分析与优化设计合肥工业大学硕士学位论文，成大先机械设计手册化工工业出版社，于志伟，李明完全手册人民邮电出版社,浦广益基础教程和实例详解中国水利水电出版社,钟佩思，孙雪颜，赵丹，魏群，苏超基于的货车车架的有限元静态分析拖拉机与农用运输车，杨中明型汽车架结构性能研究华中科技大学硕士学位论文六备注指导教师意见签字年月日毕业设计论文开题报告学生姓名院系汽车与交通工程院专业班级车辆工程指导教师姓名职称实验师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称基于及的轻型载货汽车车架结构设计与静力学分析课题研究现状选题目的和意义车架有限元法国内外研究现状现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架，车架是整个汽车的基体。汽车绝大多数部件和总成都是通过车架固定其位置的，如发动机传动系统悬架转向系统驾驶室货厢和有关操纵机构。车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。在有限元法对汽车车架结构的分析中，早期多采用梁单元进行结构离散化。分析的初步结果是令人满意的，但由于梁单元本身的缺陷，例如梁单元不能很好地描述结构较为复杂的车架结构，不能很好地反映车架横梁与纵梁头区域的应力分布，而且它还忽略了扭转时截面的翘曲变形，因此梁单元分析的结果是比较