铰接式自卸汽车悬架纵向传力机构的有限元分析

论文摘要

铰接式自卸汽车（ADT）是一种非公路载重运输车辆,因具有广泛的道路适应性与良好的机动性备受世界各国的重视。随着我国国民经济的迅速发展,政府加大对基础设施的投资,ADT将成为公路建设、铁路建设、采矿等各类工程必不可少的运载工具,具有较好的市场前景。悬架系统是汽车车架与车桥（或车轮）之间传力、连接装置的总称。其作用是缓合路面不平产生的冲击力,传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,衰减振动,保证汽车平顺行驶。悬架对汽车的行驶平顺性、操纵稳定性及乘坐舒适性等多种使用性能都有很大影响,这就从客观上对悬架设计提出了更为严格的要求,来保证悬架有良好的弹性运动学特性与频率特性、关键零件有足够的强度和寿命。本论文针对某铰接式自卸车,在CAE软件UG中建立其底盘三维模型。利用I-DEAS软件完成了悬架纵向的传力机构前、中、后U形架的三维数字模型和有限元模型。运用有限元理论对三种U形架进行静态与振动模态分析,得到应力分布、固有振动特性等数据。按照现代悬架的设计要求,对前、中、后U形架进行疲劳寿命分析研究。由分析结果可知,前、中、后U形架总体寿命分布比较合理,U形架满足总体性能要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源于背景
• 1.2 研究的意义与目的
• 1.3 本课题的研究现状
• 1.3.1 铰接式自卸车介绍
• 1.3.2 本课题相关方向的研究
• 1.4 研究内容
• 第2章 铰接式自卸车底盘三维数字模型建立
• 2.1 铰接式自卸车简介
• 2.1.1 底盘三维数字建模
• 2.1.2 底盘结构介绍
• 2.1.3 工作过程介绍
• 2.2 汽车行驶系的载荷
• 2.2.1 行驶系载荷的特点
• 2.2.2 在非稳定工况下的动载荷
• 2.2.3 强度确定时的载荷计算
• 2.3 小结
• 第3章 铰接式自卸车 U 形架有限元建模与静态评价
• 3.1 有限元法
• 3.1.1 有限元法的基本理论
• 3.1.2 有限元法在结构力学中的运用
• 3.2 有限元软件I-DEAS
• 3.2.1 I-DEAS 软件概述
• 3.2.2 I-DEAS 软件模块介绍
• 3.3 有限元前处理
• 3.3.1 有限元模型介绍
• 3.3.2 有限元模型简化
• 3.3.3 网格类型
• 3.4 U 形架静力学有限元分析
• 3.4.1 有限元分析步骤
• 3.4.2 网格划分
• 3.4.3 工况分析
• 3.4.4 边界条件的处理
• 3.5 U 形架静态特性评价
• 3.5.1 U 形架强度评价
• 3.5.2 U 形架刚度评价
• 3.5.3 静态分析结果
• 3.6 小结
• 第4章 铰接式自卸车 U 形架动态特性分析
• 4.1 模态分析理论基础
• 4.1.1 多自由度振动系统运动方程的建立
• 4.1.2 求解系统的固有频率及固有振型
• 4.2 U 形架模态分析
• 4.2.1 模型建立与边界条件处理
• 4.2.2 模态分析结果
• 4.3 U 形架动态性能评价
• 4.3.1 发动机激励对U 形架动态特性的影响
• 4.3.2 路面激励对U 形架动态特性的影响
• 4.3.3 车轮不平衡对U 形架动态特性的影响
• 4.4 小结
• 第5章 U 形架疲劳强度分析
• 5.1 疲劳概述
• 5.1.1 疲劳破坏理论
• 5.1.2 S-N 曲线
• 5.1.3 疲劳寿命理论
• 5.1.4 疲劳累积损伤
• 5.2 U 形架疲劳寿命分析
• 5.2.1 疲劳寿命分析过程
• 5.2.2 U 形架疲劳寿命分析
• 5.3 U 形架寿命分析结果
• 5.4 小结
• 第6章 结论
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 缩略语词汇表
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果