BRT客车铰接装置及整车有限元分析

论文摘要

本文主要介绍了快速公交客车(BRT)整车及铰接系统的结构及原理、有限单元法(FEA)的基本原理、有限单元法及有限元软件CAE方法在汽车行业的应用状况及发展趋势。利用有限元分析软件ANSYS,对中通客车控股股份有限公司设计的LCK6180G客车进行了有限元分析。文中详述了客车整车及铰接系统有限元模型的建立过程,利用有限元分析软件ANSYS,通过合理的简化,建立了整车及铰接系统的有限元模型。首先根据铰接系统的设计载荷对铰接系统进行静态有限元分析,根据该车的设计使用及试验情况,对匀速直线行驶的水平弯曲工况、一轮悬空的极限扭转工况、紧急制动工况、最大驱动力工况和紧急转弯工况进行了计算。利用ANSYS软件,得到了应力及位移分布,找到了结构中的薄弱位置。同时,为掌握整车系统的动态性能,对车身的动刚度进行了评价,利用模态分析技术对该车进行了模态分析,计算得到了客车的前20阶模态结果,并对低阶振型进行了分析。最后,对客车通过搓板路工况进行了模拟,并对客车进行了疲劳寿命分析。通过有限元计算,验证了有限元模型,并得到了整车及铰接系统的应力及变形,找到设计的薄弱部位,对客车的评价及后续改进设计有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 本文主要符号表
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 论文选题背景
• 1.3 课题的研究目的和意义
• 1.4 汽车有限元的发展与现状
• 1.5 课题的研究内容
• 1.6 本章小结
• 第2章 有限元基础概论
• 2.1 有限元技术的发展简介
• 2.2 有限元法的基本思想
• 2.3 工况计算的弹性力学基础
• 2.4 有限元分析软件
• 2.5 大型通用有限元分析软件 ANSYS
• 2.5.1 ANSYS的发展概述
• 2.5.2 ANSYS的建模
• 2.5.3 ANSYS的加载及求解
• 2.5.4 ANSYS的后处理
• 2.6 本章小结
• 第3章 LCK6180G快速公交客车概述
• 3.1 LCK6180G快速公交客车概述
• 3.2 LCK6180G快速公交客车结构原理
• 3.3 本章小结
• 第4章 客车铰接系统的有限元分析
• 4.1 铰接系统有限模型的建立
• 4.2 铰接系统计算结果及结果分析
• 4.2.1 铰接系统约束及加载
• 4.2.2 铰接系统求解及后处理
• 4.3 本章小结
• 第5章 客车整车的有限元建模及载荷模拟
• 5.1 客车整车有限元建模
• 5.1.1 整车有限元建模的基本问题
• 5.1.2 整车有限元建模具体方法
• 5.2 车架受载分析及约束条件的模拟
• 5.2.1 车架受载情况分析
• 5.2.2 悬架系统的模拟
• 5.3 本章小结
• 第6章 客车整车的有限元静态分析
• 6.1 计算工况的确定
• 6.3 工况计算分析
• 6.3.1 水平弯曲工况
• 6.3.2 极限扭转工况
• 6.3.3 紧急制动工况
• 6.3.4 最大驱动力工况
• 6.3.5 紧急转弯工况
• 6.3.6 分析结果总结
• 6.4 本章小结
• 第7章 客车整车有限元动态分析
• 7.1 概述
• 7.2 整车的模态分析
• 7.3 整车结构振动的基本方程
• 7.5 模态分析结果分析
• 7.6 道路激励下瞬态响应分析
• 7.6.1 动态加载和边界条件
• 7.6.2 结果分析
• 7.7 本章小结
• 第8章 整车的疲劳寿命分析
• 8.1 概述
• 8.2 疲劳寿命分析方法
• 8.3 车架的疲劳寿命分析
• 8.4 疲劳计算分析评价
• 8.5 本章小结
• 论文总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢