农用运输车车架动静态有限元分析

论文摘要

农用动力四轮运输车是供农村生产作业的运输车辆,本文利用有限元分析软件ANSYS对该车型在静态和动态工作状态下的应力分布情况、固有频率和振型、随机响应以及疲劳寿命情况都进行了系统分析、计算和讨论,指出了车架的危险部位,提出了改进方案,为产品改型设计、承载能力等提供了依据。本文建立了以板壳单元为基本单元的车架有限元计算模型,在此模型基础上首先进行了静应力分析,得到车架在各种工况下的应力分布;其次对车架作模态分析,得到车架的各阶固有频率和固有振型;接着在模态分析基础上作随机振动分析,得到车架在路面激励下的位移响应和应力响应,最后作车架的疲劳寿命分析,得到车架的累计使用系数,并根据这些计算结果对车架的静态和动态性能做了相应的分析评价。本文对农用运输四轮车车架的有限元分析方法和过程,适用于其它类型四轮车辆车架的设计与分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 车架设计与强度计算方法综述
• 1.3 车架的总体介绍
• 1.3.1 车架的作用
• 1.3.2 车架的材料及结构
• 1.3.3 车架的形状及组成
• 1.4 本文的结构及主要作用
• 第二章 车架的静强度有限元分析
• 2.1 车架有限元模型的建立
• 2.2 车架结构有限元模型基本单元的选择
• 2.2.1 基本单元的选择
• 2.2.2 矩形板单元简介
• 2.2.3 单元划分
• 2.2.4 约束处理
• 2.3 车架载荷工况的确定及受力分析
• 2.3.1 车架载荷工况的确定及其受力分析
• 2.3.2 实车静态工况下车架的分析及计
• 2.5 本章小结
• 第三章 车架的有限元模态分析
• 3.1 车架结构振动的基本方程
• 3.1.1 多自由度系统的运动方程
• 3.1.2 结构固有频率和固有振型
• 3.2 子空间迭代法
• 3.3 模态提取方法
• 3.3.1 车架的有限元模态计算
• 3.3.2 20～1000Hz以内的前六阶刚性振型图示
• 3.4 计算结果分析
• 3.4.1 结果分析
• 3.4.2 解决方案
• 3.5 本章小结
• 第四章 车架的随机振动（响应谱）分析
• 4.1 谱分析基本概念和相关术语
• 4.1.1 谱分析基本概念
• 4.1.2 谱分析相关术语
• 4.2 路面谱的确定
• 4.2.1 路面不平度的功率谱
• 4.2.2 空间频率谱密度转化为时间频率谱密度
• 4.3 随机振动模态分析的理论基础
• 4.4 车架随机振动的有限元计算
• 4.5 计算结果分析
• 4.6 随机振动分析在分析结果中的应用
• 4.6.1 随机疲劳计算
• 第五章 车架的疲劳寿命分析
• 5.1 疲劳分析
• 5.1.1 疲劳分析相关概念
• 5.1.2 疲劳计算的准备工作
• 5.2 计算结果分析
• 5.2.1 计算结果
• 第六章 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 导师简介