汽车车架有限元分析-开题报告.doc

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告设计(论文)题目： 汽车车架有限元分析 学生姓名： 于敏 学号： 1004102048 专业： 车辆工程 所在学院： 机电工程学院 指导教师： 智淑亚 职称： 副教授 年 月 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5.开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距1.5倍。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述：一、 前言汽车车架是整个汽车的基体,在它上面安装着汽车的各个主要总成,如发动机、离合器、传动系、变速器、汽车车身、转向器和车箱等,并把这些总成联合成为一辆完整的汽车。另外,车架还承受作用于汽车上的所有静载荷(悬挂以上的汽车各总成的重量和有效载荷)和汽车行驶时产生的动载荷 (各种力和力矩)。 因此，汽车车架是至关重要的，为了使车架具有上述功能,对于汽车车架要有足够的强度，以保证足够的可靠性和寿命，纵梁等主要部件在使用期内不应有的严重的变形和开裂。所以，车架强度在汽车总体设计中显得尤为重要。二、课题研究领域的现状、动态及发展方向在国外，从60年代起就开始运用有限元法进行汽车车架结构强度的计算。1970年美国宇航局将NASTRAN有限元分析程序引入汽车结构分析中，对车架结构进行了静强度有限元分析，减轻了车架的自重，是最早进行车架轻量化的分析。当前，国外各大汽车公司利用有限元软件进行车架结构静态分析、模态分析的技术已非常成熟，其工作重心已转向瞬态响应分析、噪声分析、碰撞分析等领域。特别是随机激励响应分析备受青睐，主要是因为它可用来进行车辆的强度、刚度、振动舒适性和噪声等方面的分析。国外将有限元法引入到车架强度计算比较早，而我国大约是在七十年代末才把有限元法应用于车架的结构强度设计分析中。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的描述结构较为复杂的车架结构，不能很好的反映车架横梁与纵梁接头区域的应力分布，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粗糙的。而板壳单元克服了梁单元在车架建模和应力分析时的局限，基本上可以作为一种完全的强度预测手段。近十年来，由于计算机软件与硬件的飞速发展，板壳单元逐渐被应用到汽车车架结构分析中，使分析精度大为提高，由过去的定性或半定量的分析过度到定量阶段。随着计算机软、硬件技术的发展，特别是微机性能的大幅提高及普及，在微机上进行有限元分析已不再是很困难的事，同时有限元分析的应用得以向广度和深度发展。综合分析这些文献可知，当前国内对于有限元法应用于车架结构分析的研究只是限于对车架或车架结构在静态扭转、弯曲载荷以及几种极限工况载荷作用下的分析，得出车架结构的静态应力分布，并对其进行了局部的修改，由于软硬件对计算模型规模的限制，模型的细化程度不够，因而结构的刚度、强度分析的结构还比较粗略，计算结果多用来进行结构的方案比较，离虚拟试验的要求还有相当大的差距。三、 结语本文采用有限元法对某车型车架的静态强度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，主要体现在:(1)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。(2)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一问题。(3)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。 (4)通过对车架结构的优化设计，可以进一步降低车架的重量，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，有限元法已成为现在汽车车架设计的重要关键方法，对于提高汽车产品的可靠性、质量、降低产品开发与生产制造的成本起到了重要作用。参考文献1黎西亚，李成刚，胡于进.车架有限元分析技术发展综述J.专用汽车，2001,（1）.2谢世坤，程从山.基于ANSYS的边梁式车架有限元模态分析J.机电产品开发与创新，2005,18（1）.3韩璐，司景萍，李臣.基于ANSYS软件的车架设计研究综述J.专用汽车，2008，（3）.4余志生.汽车理论M.北京：机械工业出版社，2009.5黄金陵，汽车车身设计M.北京：机械工业出版社，2007.6许兆棠，刘永臣，汽车构造(下册) M.北京：国防工业出版社，2012.7马迅，盛勇生.车架刚度及模态的有限元分析与优化J.客车技术与研究，2004，26（4）.8张铁山，胡建立，唐云.轻型汽车车架动态有限元分析J.南京理工大学学报，2001,25（6）.9李峻，于学兵，张昆.汽车车架的优化设计方法J.机械设计与研究，2005,34（2）.10王五春，李志远.汽车车架试验台静、动态强度测试系统的设计研究J.客车技术，2004，28(3).11敖炳秋.轻量化汽车材料技术的最新动态R.汽车工艺与材料，2002.12杜海珍，荣见华.汽车车架结构的拓扑优化设计J.机械设计与研究,2007,23（1）. 13马迅，过学迅.基于有限元法的结构优化与灵敏度分析J.机械科学与技术，2002，7.14廖日东，王健，左正兴等.有限元技术在载货车辆车架分析中的作用J.车辆与动力技术，2006.15周志革，王金刚，崔根群等.轻型货车车架纵梁异常开裂原因的分析J.汽车工程，2004,26（2）.毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1、 研究问题汽车车架作为汽车总成的一部分，承受着来自道路和装载的各种复杂载荷作用，并且汽车上许多重要总成件都是以车架为载体，因而车架的强度在汽车总体设计中起了非常重要的作用。而有限元法在对车架进行静态强度分析中具有重要的理论研究价值。2、研究手段(1)做好理论基础方面的准备。(2)查阅汽车专业书籍，掌握汽车车架结构和强度可靠性参数。(3)学习计算机软件，能够熟练操作。(4)查阅大量有关书籍和论文，学习关于课题领域的研究方法。(5)制定出项目预定目标和研究步骤并实施。(6)加强与指导老师和专业人员的交流，探讨解决遇到的疑难问题。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：3.是否同意开题： 同意 不同意指导教师： 年 月 日所在专业审查意见：负责人： 年 月 日