（全套资料）基于ProE及ANSYS的轻型载货汽车车架结构设计（含图纸论文）

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基于及的轻型载货汽车车架结构设计摘要基于,轻型,载货,汽车,车架,结构设计,静力学,分析,毕业设计,全套,图纸摘要车架工作状态比较复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算，而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。首先确定轻型货车的总体布置形式，在此基础上选择各总成的相关参数。然后初选车架横纵梁的尺寸参数，运用材料力学对车架进行强度与刚度校核。经过优化完成对车架的结构设计。其次，运用软件建立车架三维模型。在满足结构力学特征的前提下，对车架结构进行了保留主要承载横梁的简化。最后，使用有限元分析软件.从弯曲和扭转两大方向对车架进行强度刚度分析。结合车架工作实际，对其进行了满载前侧偏载单侧偏载和单侧扭转双侧扭转等工况的分析及对比，保证了车架结构满足实际使用要求。关键词车架强度刚度摘要第章绪论.研究的目的和意义.研究背景.车架有限元法国内外研究现状.主要设计内容第章车架结构方案的选择.车架的设计要求.车架的结构型式.横梁纵梁及其联接型式.车架的制造工艺.本章小结第章车架的结构设计.车架横纵梁设计.车架的弯矩及弯曲应力计算.车架的挠度计算.纵梁钢板弹簧跨度计算.本章小结第章车架三维模型的建立.软件介绍.三维模型的建立.本章小结第章车架静态有限元分析.有限元概述概述.车架有限元模型的建立.车架弯曲工况分析满载工况分析前侧偏载工况分析单侧偏载工况分析.局部分析.车架扭转工况分析单侧扭转工况分析双侧扭转工况分析.各工况分析结果总结.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.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，自己独立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，行驶制动转弯工况的载荷和约束如何正确选择

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