轻型载货车车架轻量化设计

3.0 闻远设计 2022-12-30 186 4 2.24MB 38 页 20光币

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轻型载货车车架轻量化设计 I

摘要

轻型载货车车架轻量化研究是基于现代技术手段，对汽车行业进行CAE或者CAM分析

的新型技术。是智能制造2025和工业4.0背景下的重要发展产物。现阶段，我国的汽车

行业还处于经验设计阶段，大部分工作需要根据经验保守设计，而不是参数化轻量化来

完成的。为此，有必要研究并提出一种可以轻量化设计的技术方法，满足当前汽车行业

的需求。

首先研究轻型载货车车架轻量化的研究背景及本次设计的主要意义，介绍轻型载货

车车架轻量化的国内外研究现状，然后提出轻型载货车车架轻量化的基本设计思路和设

计理念，对轻型载货车车架进行主要零部件设计和结构设计，最后，对轻型载货车车架

进行有限元分析和轻量化改进设计，三维建模并有限元仿真达到可加工实际应用的目的

通过本次的毕业设计，锻炼了我对一些制图软件的应用能力和设计制图能力，以及

有限元分析的能力，对大学这么多年自己的学习成果进行了很好的总结和凝聚，为今后

走向工作，实现快速接轨社会奠定了基础。

关键字：轻型载货车车架， ANSYS结构分析优化，轻量化设计

轻型载货车车架轻量化设计 II

ABSTRACT

Lightweight research on light truck frame is a new technology based on CAE or CAM

analysis of automobile industry.It is an important development product under the background

of intelligent manufacturing 2025 and industry 4.0.At present, China's automobile industry is

still in the primary stage of manual labor, and most of the work needs to be done according to

the experience of conservative design, rather than parametric lightweight.Therefore, it is

necessary to research and propose a lightweight design technology to meet the needs of the

automotive industry.

First light truck frame lightweight study background and the design of major

significance, introduce light carriage frame lightweight research status at home and abroad,

then puts forward light carriage frame lightweight basic design ideas and design concept, for

light truck frame design and structure design of main components, finally, the finite element

analysis was carried out on the light truck frame and lightweight design, 3 d modeling and

finite element simulation to achieve the purpose of practical application can be processed.

Th this graduation project, I have exercised my ability to apply CAD drawing software,

design drawing, and CAE finite element analysis. I have made a good summary and

aggregation of my learning achievements in the university over the years, laying a foundation

for my future work and the realization of rapid integration into society.

Key words: frame， CATIA， lightweight， ANSYS， finite element analysis

轻型载货车车架轻量化设计                                                          III
目  录
绪论....................................................................................................................................1
1课题研究的背景........................................................................................................1
2本课题的研究目的及意义........................................................................................1
3 本文的主要研究内容..............................................................................................1
载货车车架的设计........................................................................................................3
1 载货小车车架的设计要求......................................................................................3
2 载货小车车架的管件确定......................................................................................3
3 载货小车车架材料的选取......................................................................................3
3.1载货小车车架的材料选用标准....................................................................3
3.2载货小车车架的材料的确定........................................................................3
4 本章小结..................................................................................................................4
载货小车车架三维模型的建立................................................................................5
1 载货小车车架的三维模型的简化..........................................................................5
2 载货小车车架的三维模型的建立..........................................................................5
3 本章小结..................................................................................................................6
载货小车车架的有限元分析.....................................................................................7
1 ANSYS有限元分析软件介绍与应用........................................................................7
2 载货小车车架的三维模型导入..............................................................................9
3 车架材料的定义......................................................................................................9
4 车架三维模型的网格划分....................................................................................10
5 对车架有限元模型施加约束................................................................................11
6 对车架有限元模型施加载荷................................................................................11
7车架有限元分析结果..............................................................................................13
8本章小节..................................................................................................................16
5载货小车车架的轻量化优化改进设计...................................................................17
1 载货小车车架的材料优化....................................................................................17
2 载货小车车架的结构改进....................................................................................19
3 本章小结................................................................................................................24
优化后的车架的有限元分析...................................................................................25
1 优化后的载货小车车架的模型导入以及网格划分............................................25
2 优化后的载货小车车架的有限元分析................................................................27
2.1 优化后载货小车车架的形变量................................................................27

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轻型载货车车架轻量化设计I摘要轻型载货车车架轻量化研究是基于现代技术手段，对汽车行业进行CAE或者CAM分析的新型技术。是智能制造2025和工业4.0背景下的重要发展产物。现阶段，我国的汽车行业还处于经验设计阶段，大部分工作需要根据经验保守设计，而不是参数化轻量化来完成的。为此，有必要研究并提出一种可以轻量化设计的技术方法，满足当前汽车行业的需求。首先研究轻型载货车车架轻量化的研究背景及本次设计的主要意义，介绍轻型载货车车架轻量化的国内外研究现状，然后提出轻型载货车车架轻量化的基本设计思路和设计理念，对轻型载货车车架进行主要零部件设计和结构设计，最后，对轻型载货车车架进行有限元分析和轻量化改进...

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