车辆工程毕业设计答辩ppt课件.ppt

CAD/CAE技术在汽车车架设计中的应用,学生：张瑜 学号：080306127 指导老师：周家付,选题背景,车架是汽车的装配基体和承载基体，其功用是支承连接汽车的各总成或零部件，将它们组成一辆完整的汽车。车架不仅承担着这些总成的质量，还承受汽车行驶过程中产生的各种力和力矩。因此车架的强度和刚度不仅关系到汽车是否能正常行驶，而且还关系到整车的安全性。在设计车架时，要保证车架具有足够的强度和适当的刚度。车架的设计方法有经验设计法和有限元计算法，应用较多的是有限元法。近年来，国内外的许多学者对车架的有限元分析做了大量的研究，包括有限元强度应力分析、动态分析和优化分析。 本文基于6470型SUV车架进行建模分析，选取了四种典型工况，即满载弯曲工况、满载扭转工况、满载制动工况及满载转弯工况对车架作静力分析，校核其强度和刚度是否满足要求。,主要内容,建立车架三维实体模型建立车架的有限元模型施加载荷及结果分析,建立车架的三维实体模型,本文用UG软件建立了三维实体模型。因为ANSYS软件对模型的结构要求较高，所以在建模的过程中，不得不对车架结构进行必要的简化，如减小圆角半径或直接作成直角等。,建立车架的有限元模型,利用UG软件与ANSYS软件的无缝连接将实体模型导入ANSYS软件，定义单元类型及材料属性，对模型进行智能网格划分，网格精度为8级。,加载方式,车架在静止时只承受悬架以上部分的载荷，包括车身、车架自重及各总成。这些载荷分布在车架结构上，有的做均布载荷处理，平均分配到纵梁上；有的做集中力处理，作用在相应的节点上。车架自重则通过定义重力加速度施加。根据工况的不同乘以不同的动载系数。,满载弯曲工况,该工况下，汽车四轮着地在良好的路面上匀速行驶，对车架进行约束，动载系数去2.0，加载求解，得到应力分布云图及应变图。,满载弯曲工况下应力分布,满载弯曲工况下应变分布云图,满载弯曲工况下变形比较,满载扭转工况,路面崎岖不平，使得汽车三个车轮在一个平面上，而另一个车轮路过有坑的地面而被悬空，假设右后轮悬空。因此，约束车架的前悬架吊耳及左后悬架吊耳，释放右后悬架吊耳的所有自由度，动载系数取1.2，加载求解，查看云图。,满载扭转工况下应力分布云图,满载扭转工况下的应变分布云图,满载扭转工况下变形比较,满载制动工况,汽车制动时，由于惯性力的作用，车架会受到与行驶方向相反的纵向载荷，该载荷的大小取决于制动减速度和载质量的大小。制动减速度与地面附着系数成正比，本文取制动加速度系数为最大附着系数0.7，即定义与行驶方向相反的加速度为0.7g。动载系数取1.5。,满载制动工况下应力分布云图,满载制动工况下应变分布云图,满载制动变形比较,满载转弯工况,汽车在转弯时，会受到侧向离心力作用，产生侧向载荷。假设汽车左转，在车架的横向施加了一个侧向加速度和纵向的减速度，均取0.5g，取动载系数为1.5。,满载转弯工况下应力分布云图,满载转弯变形比较,满载转弯工况下应变分布云图,分析小结,由以上四种工况的车架分析可知，车架的应力较小，说明车架有很大的优化空间，可以适当的减小纵梁的截面厚度，以减轻车架质量，节省材料。 此外，车架的第五根横梁与纵梁的连接处容易产生应力集中，可以增大接触面积或设置加强筋，以减缓应力集中现象。,总结,车架的结构性能对整车的影响是很大的，通过对车架的静态分析可知，车架的强度和刚度还是能够满足要求的，而且还有优化空间。 由于时间关系和其他原因，本文未能对车架作优化设计及动态特性分析，在以后的研究中，可以通过对ANSYS软件更加深入的学习来完善。,谢谢各位答辩老师的评审，请各位老师指正！,