论文摘要
新产品设计周期的长短,对市场占有率和利润率有着直接影响,因此采用有效的设计方法缩短设计周期十分重要。ATV车架是整车的承载部件,是整车设计的基础。本课题来源于生产实际,开发一款越野型ATV车架,通过本课题的研究为新车型的开发探索了一种设计与分析相结合的开发模式,使有限元分析技术在ATV产品开发过程中提供可靠的分析数据。本文以某两款ATV车架为研究对象,采用分析对比的方法对ATV进行了全面的分析。首先,建立了ATV车架的有限元模型,并通过实验验证了有限元模型的正确性。然后,结合ATV的实际使用情况进行了模态分析、刚度与强度分析、疲劳寿命分析和道路平顺性试验,通过对比分析使新车车架的设计达到样车车架水平。主要研究工作如下:(1)在利用逆向快速成型的基础上,通过Surfacer和NX3.0建立了样车车架的几何模型,在样车车架和现有发动机匹配基础上设计了新车车架;(2)首先利用有限元前处理软件Hypermesh建立车架的有限元模型,通过MSC.Nastran完成了有限元模态分析;并利用实验模态分析验证了有限元模型的可靠性和准确性。最后分析了外界激励和结构模态参数的匹配性;(3)选择ATV实际使用过程中出现的几种典型工况,对ATV车架的强度刚度进行了校核,并对两ATV进行了对比;(4)通过有限元分析获得的应力应变结果,利用MSC.Fatigue软件,分析ATV在行驶过程中所引起的动应力、动应变对车体结构的疲劳破坏,得到车体结构的疲劳寿命分布,找出了疲劳薄弱位置;(5)利用摩托车振动舒适性测试系统进行了道路试验,对ATV的整车平顺性进行了评价,并将开发的新车与样车进行了对比。新车车架性能设计基本达到了样车车架性能水平。
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中文摘要英文摘要1 绪论1.1 引言1.2 研究目的及意义1.3 国内外研究现状1.4 本课题的研究内容2 ATV 车架有限元模型的建立2.1 引言2.2 有限元理论基础2.2.1 有限元方法分析步骤2.2.2 特征值的提取方法2.3 车架CAD 模型的建立2.3.1 样车车架CAD 模型的建立2.3.2 新车车架设计模型2.4 车架有限元模型的建立2.4.1 样车车架有限元模型的建立2.4.2 新车车架有限元模型的建立2.5 本章小结3 ATV 车架结构模态分析3.1 引言3.2 模态分析理论3.2.1 传递函数的表示3.2.2 实模态理论3.2.3 复模态理论3.2.4 实模态和复模态的对比3.2.5 模态分析的两种方法3.3 车架有限元模态分析3.3.1 样车车架有限元模态分析3.3.2 新车车架有限元模态分析3.3.3 车架有限元模态分析对比3.4 车架实验模态分析3.4.1 车架模态实验方法3.4.2 测点布置和激励位置3.4.3 模态参数识别3.4.4 车架模态实验结果3.5 ATV 车架模态特性分析3.5.1 路面激励的影响3.5.2 发动机激励的影响3.6 本章小结4 ATV 车架结构刚度与强度分析4.1 引言4.2 刚度、强度分析原理4.2.1 刚度分析原理4.2.2 强度分析原理4.3 车架刚度分析4.3.1 样车车架刚度分析4.3.2 新车车架刚度分析4.3.3 车架刚度分析对比4.4 车架强度分析4.4.1 悬架、转向手把及轮胎的简化4.4.2 工况和载荷的确定4.4.3 样车车架强度分析4.4.4 新车车架强度分析4.4.5 车架强度分析对比4.5 本章小结5 ATV 车架结构疲劳寿命分析5.1 引言5.2 疲劳的分类及其理论5.2.1 疲劳的分类5.2.2 疲劳累积损伤理论5.3 车架疲劳寿命分析5.3.1 疲劳载荷及循环的设定5.3.2 样车车架疲劳寿命分析5.3.3 新车车架疲劳寿命分析5.3.4 车架疲劳分析对比5.4 本章小结6 ATV 整车平顺性道路试验6.1 引言6.2 整车平顺性评价方法6.3 整车平顺性测试系统6.3.1 传感器6.3.2 电荷电压转换器6.3.3 数据采集器6.3.4 分析程序6.4 整车平顺性测试分析6.4.1 样车平顺性测试分析6.4.2 新车平顺性测试分析6.4.3 整车平顺性分析对比6.5 本章小结7 结论与展望7.1 结论7.2 后续工作展望与建议致谢参考文献附录A 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目B 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
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标签：模态分析论文; 刚度与强度分析论文; 疲劳寿命分析论文; 平顺性论文;
