有限元分析与优化设计有限元分析的简介附录具有车架结构车辆的怠速震动分析摘要建立全车架结构的有限元模型，用来评价车辆的怠速震动特性。
用理论确定发动机的动力来模拟怠速震动。
发动机和整车的模型通过实验和计算结果协调以后共同决定。
注意力放在了车架阶纵向弯曲模型的频率上。
降低阶车架弯曲模型的频率可以减少车辆的怠速震动已经变得明确。
简介具有燃油经济性的柴油车的个缺点就是车身的怠速震动。
在柴油发动机里，由热能积聚引起的压力急剧上升会影响活塞。
在把直线运动转换成旋转运动的曲轴系统里，有两种反作用力使得发动机体振动由移动部件运动换向引起的反作用力，和有限的气缸不均匀的转动引起的。
这个力传递到发动机机体，发动机底部，橡胶的发动机支座，车架，橡胶驾驶室支架，最后到车身，引起乘客不舒服。
大型商用车的怠速震动的平复处于发展的初期，用理论模拟发动机震动，然后建立模型。
这篇论文中，将发动机置于车中来确定怠速震动，因为车架和车身的有限元被当做个小型休闲车。
另外，在这篇文章中，也分析了车辆车架自然模式如何改变，并且指出车架阶纵向弯曲的自然频率具有重要的影响。
车身震动的分析图显示了四缸柴油机怠速过程中座椅扶手处采集的加速过程中纵向震动频率的分析。
怠速震动的主要部分是二阶发动机转动，第，第，和第阶同样重要。
但是，这些不同是由于不同气缸的燃烧不同而引起的。
完善喷射系统可以解决燃烧的差异。
在这个实验中，只集中研究怠速转速是时车架的二阶震动。
此外，也研究了降低振动的措施，因为座椅的纵向振动对人类的感觉有很大的破坏性影响。
发动机引起作用力的判定发动机将振动传递给车身的路线有三种通过发动机支座，驱动系统，和尾气排放管。
在这篇论文中，研究了起主要作用的发动机支座的路线。
研究方法有很多种，这里用理论。
理论的概要考虑引起发动机集体受力的有争议的怠速振动频率范围。
首先，作用在活塞上的燃烧压力被认为引起这个振动。
但是，假设活塞曲轴并不随飞轮移动并且机体以种方式固定，在这个频率范围发动机的零件被认为是完全刚性的。
在这种情况下，如果活塞曲轴不移动，发动机机体就不会振动，尽管柴油燃烧引起压力的迅速上升。
相应地，引起发动机机体振动的直接原因不是燃烧压力，而是活塞曲轴运动的反作用力。
为了确定作用在发动机机体上的这个力，需要计算在机体内外都发挥作用的反作用力。
在理论里，通过测量在飞轮齿圈上收集到的脉冲来发现曲轴系统的不协调旋转运动。
然后计算相连的活塞系统的纵向运动来确定发动机机体上的作用力。
作用力准确性的验证在整车模型里后续描述，振动力的增加和曲轴是对应的。
评估振动主要影响的引擎盖和发动机右侧底部。
计算数据和实验结果的比较结论在图和图中表示了出来。
在图和图中，表示出来种不同的计算结果，因为要考虑怠速转速的变化。
在图和图中，鉴定了在转速为时第二第四和第六阶的，和的计算数据和实验结果。
发动机左侧底部的数据，在这篇论文中没有显示出来，但是也几乎全部鉴定了出来。
至于在这个频率范围内，发动机和车身的振动被发动机支座隔离开来。
车身几乎影响不到发动机的振动。
因为实验数据和计算结果的鉴定是在这范围内，动力模型和振动力可以认为是合理的。
但是在阶周围，数据并没有鉴定出来。
在这频率范围内，发动机和车身的振动被发动机支座耦合到了起，因此，车身模型的准确定受到影响。
低频振动测量方式的改善发动机振动力通过理论来确定，通过增加振动力，发动机每个部分的震动都被计算出来。
至此，然而，计算数据并没有和实际测量完全区分开来。
因此，实际测量的准确性得到提高。
引起怠速振动的低频振动和引起噪声的高频振动在发动机表面混合到起。
当通过压力测量这个混合振动，高频率的振动被加重，而作为研究目标的低频率表振动则变得相对小了。
举个例子，测量发动机右侧底部的纵向振动加速时间波形如图所示。
在这篇论文中，运用了测量压力作用在内部的重量的加速压力计。
这个装置比压力元素加速机更大，对加速也更敏感。
除此之外，内部为了保护探测部分而填充的硅油阻止了高频振动。
这个装置测得的加速时间纵向振动波形如图所示。
和图相比，图仅仅显示出了低频率，虽然测量的是相同的区域。
通过这种方式，高频率振动被阻截掉，因此明暗度更高。
这次，使用了加速度测量范围到的装置。
因为灵敏度高，这个装置很容易校准，通过重力加速度。
使用压力加速度检测计的时候，主阶振动计算数据和实验结果的差异是。
因此，采用这方式的理论处于质疑中。
然而，图和是采用流量计加速度检测计鉴定出来的计算结果。
图座椅扶手纵向振动图缸盖横向振动图右侧发动机底部纵向振动图压力加速度计测量结果整车模型图是整车模型。
像车门和座椅等内部和外部装置以点增加到详细有限元结构模型中。
网格数是，。
图是个有悬架，发动机，燃料箱和保险杠的车架组合成个整体，网格数是，。
把图和图组个到起形成了个整车模型，总的网格数是，。
使用版本的，计算时间是，。
计算方法是打包计算。
如果模型是更大规模，则必须通过整体结构计算。
图是频率响应函数，指示出振动力作用在发动机支座时车架的响应。
在需要分析的到频率范围里，实验数据相对于计算结果更好。
图流量计加速度检测机的测量结果图车身图车架，发动机和悬架模型图频率响应函数图自然模式的频率范围模型相关性分析从振动特性的角度来看，可以认为整车振动被发动机支座和驾驶室支座隔离开来，因为有弹簧连接，虽然隔离并不彻底。
如果整车被连接件和悬挂分开，车身有大结构机体增加了内部零件，如图所示，此后描述成机体。
车架车架上增加了燃料箱和保险杠，如图所示，此后描述成车架动力系统悬架在以上的结构中，机体和车架怠速振动的自然频率在附近。
机体，车架和整车模型的振动特性被比较和研究。
自然频率的比较图显示的是每个结构和车辆不同状态下自然振动频率的分布情况。
车架有个自然模式低于。
在图中，装有发动机和悬架的车架，型底盘，有个自然模式低于。
型底盘加装个车身就形成了整车模型，具有个自然模式低于。
当型底盘的自然模式数量增加到个，总数达到个。
整车模型的自然模式数量比这个总数少个，因为有两个因为结合了型底盘而高于了，相互关联的分析结果将在以后描述。
摘要面对国际国内能源的减缩，节能减排已经成为汽车业所面临的主题。
节能环保具有现实意义和深远意义。
车架是汽车的重要组成部分，承受车上装置和来自地面的交变作用力，需要满足定的刚度和强度。
由公司发起的节能竞技大赛将会促进更加节能减排的汽车的问世。
汽车节能可以通过很多渠道做到，本设计主要从车辆的轻量化角度出发，通过减少车架质量，从而在满足车架刚度的强度的条件下来进步减少节油车整车质量。
本设计对整车做了整体总布置，确定了重心的位置。
而且通过软件设计出了三个不同结构的模型，然后将三个车架模型转换成工程图。
最后通过软件多车架进行进步的有限元分析，其中包括静力结构分析，模态分析，和基于实际情况的有限元优化设计。
由于车架结构的复杂性，通过有限元软件不但可以减少繁重的计算量，而且可以有效提高计算精度。
通过静力结构可以更为直观的反映出车架受的最大应力和变形，同时便于三种车架比较。
通过模态分析可以看出车架的动态特性，看其是否在发动机怠速状态下与发动机发生共振，应该避免共振。
车架优化设计原则上是以梁段横截面的高宽和壁厚为设计变量，以总应力和位移为状态变量，以车架总重量为目标函数的设计过程。
但基于实际，本优化设计是在选出最好的车架模型的基础之上通过加减不同的梁，变换在不同处的梁截面，从而达到对车架优化的目的，进步实现整车的轻量化而使得节能车更节能更环保。
关键词节能车车架轻量化三维建模静力分析模态分析优化设计黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要第章绪论节油车的研究背景节能竞技大赛的规则简介节能赛车的节能技术简介节能赛车的车架简介节能赛车车架的研究的目的和意义型节油车车架研究的基本内容及技术路线第章型车架结构设计与总体布局节油车车架选用材料节油车车架结构设计节油车总体布局
【毕业设计】HQJ-500型节油车车架毕业设计说明书
