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在试车场环境下汽车车架动态分析
| 论文题名： | 在试车场环境下汽车车架动态分析 |
| 关键词： | 有限元分析;汽车车架;应力分析;性能参数;在线分析 |
| 摘要： | 本文以模态分析、动态分析、ANN、ANFIS理论及随机振动理论等作为基础，对汽车车架在试车场环境下进行动态分析以及汽车车架制造性能参数在线分析、质量检验、预测与控制。 本文以某企业汽车车架为基础建立CAD和CAE模型，利用有限元方法计算汽车车架自然振动模态。用白噪声作为随机激励，分析车速和道路等级作为重要参数与道路激励之间的关系。根据车架的自然振动模态判断车架结构的薄弱环节，并在试车场环境下对汽车车架进行应力分析，并分析应力结果，对汽车车架的设计和进一步分析提供建议。主要工作如下： （1）在本课题的CAD和CAE模型处理的实施过程中，不仅考虑五个软件较强功能模块之间不同，而且要合理地使用五个软件的较强功能，为同类方法的研究提供参考，尤其是建立较复杂且相对完整的模型。 （2）建立汽车车架CAE模型，对其进行模态计算、静态应力计算和扭转刚度计算与校核。根据模态结果，分析模态数值大小对车架在使用时的影响。静应力计算分为四点约束和八点约束静态弯曲计算。在计算扭转刚度时，分别进行前轮处约束、后轮施加力与前轮施加力、后轮约束的扭转刚度计算。在校核扭转刚度时，对车架分前、中、后三部分进行，分别算出相应部分转角和角刚度。通过分析计算，可知该车架的静应力和扭转刚度符合设计要求。 （3）在试车场环境下建立汽车在搓板路面和扭曲路面上行驶的模型，经过仿真分析，分别得到在这两种路面工况下汽车悬架输入。根据搓板路和扭曲路上的模拟输出，分别对汽车车架进行动态分析，验证动态分析方法在汽车车架设计中的可行性和有效性。 （4）根据汽车车架制造过程中影响其本身质量的因素，利用ANFIS原理建立ANFIS标准模型，同时减少参数并建立ANFIS相似模型，通过对比相似模型和标准模型，分析汽车车架制造性能参数的影响因子的大小。同时可以利用ANFIS标准模型在线检验、预测和控制汽车车架的质量，当车架质量出现问题，可根据制造性能参数影响因子的大小，选择影响因子较大的参数并进行调整可快速地改善车架质量。同样，若能获得影响其使用性能的参数，可把该理论应用到汽车车架的性能检测中。该方法为以后汽车车架生产、质量保证以及汽车车架性能检验方法研究提供指导。 本课题的研究为汽车车架设计和试验提供了一个安全、低成本、低风险且实用的动态分析方法，对汽车车架设计和试验有借鉴意义。通过总结和建议，对于以后的研究具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 刘新田 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄虎;刘长虹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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