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某轻卡车架结构性能分析及拓扑优化

某轻卡车架结构性能分析及拓扑优化

作者：阮君合肥工业大学

学位级别：硕士

汽车车架作为汽车总成的重要组成部分，承受着各种载荷的作用包括来自道路、汽车总成件的各种复杂载荷，因而，车架的结构设计在汽车总体设计中至关重要。使用有限元法对车架结构进行性能分析及拓扑优化，可以提高整车的刚度和模态性能... 详细信息

汽车车架作为汽车总成的重要组成部分，承受着各种载荷的作用包括来自道路、汽车总成件的各种复杂载荷，因而，车架的结构设计在汽车总体设计中至关重要。使用有限元法对车架结构进行性能分析及拓扑优化，可以提高整车的刚度和模态性能，同时在改善结构性能的基础上可以得到材料的最优分布。本文以某轻卡车架为研究对象，利用HyperMesh壳单元建立了该车架的有限元模型，对其结构进行了刚度性能和模态性能有限元分析计算，验证车架的刚度和模态特性是否符合设计要求，并且总结还有什么不足。然后在此基础上，采用Hyperworks的Optistruct优化技术——基于有限元方法的拓扑优化技术对该车架的拓扑结构进行修改设计，并对优化后的模型进行刚度性能分析及动态特性分析，初步探讨了车架的刚度及模态性能，以期获得车架结构更好的静动态特性，为该载货车车架设计提供理论依据。同时，将拓扑优化技术应用在车架设计中，丰富和发展了车架现代设计方法，对提高我国的车架分析设计水平具有积极的意义。本文研究表明，被研究车架的刚度性能满足设计要求，模态分析表明原车架整体动态特性也基本符合设计要求。优化分析研究表明，经拓扑优化后，该车架各项静动态特性参数指标除弯曲刚度外均有不同程度的提高。其中，扭转刚度得到进一步提高，一阶扭转频率有所增加。由此可以得出结论，在工程实际中，基于有限元方法的拓扑优化技术应用在车架设计方面是可行的，采用此项技术可以大大提高车架的整体性能，并且在进一步的完善设计中可以通过后续的尺寸和形状优化等进行轻量化再设计。

关键词：轻卡车架有限元方法结构性能拓扑优化

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轻卡车架电泳气蚀问题的改进浅析

涂料技术与文摘 2017年第9期38卷 47-51页

作者：孙瑜王福诚候毅上汽大通汽车有限公司南京分公司南京211100

电泳气蚀是涂装过程中的常见缺陷之一。本文详细地阐述了针对某轻卡车架电泳气蚀问题的改进过程,主要内容包括电泳气蚀的特征以及可能导致这一问题的各种原因的理论分析,并通过现场试验验证,实现了改进。

关键词：轻卡车架电泳气蚀下表面气蚀

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底面合一阴极电泳漆在轻卡车架涂装上的应用

汽车工艺与材料 2011年第3期 1-4页

作者：朱斌中国第一汽车集团公司红塔云南汽车制造有限公司

随着汽车技术的发展,市场对车架的耐候性提出了更高要求。针对公司生产的轻卡车架(特别是二类底盘车架)存在的油漆涂层粉化问题,分析了提升车架涂层耐候性能的各种措施及其利弊所在,最终确定采用以KNT833底面合一阴极电泳漆取代原KNT83... 详细信息

随着汽车技术的发展,市场对车架的耐候性提出了更高要求。针对公司生产的轻卡车架(特别是二类底盘车架)存在的油漆涂层粉化问题,分析了提升车架涂层耐候性能的各种措施及其利弊所在,最终确定采用以KNT833底面合一阴极电泳漆取代原KNT831阴极电泳漆的方案。经过混槽试验、停止补加原漆、正式混槽和产品涂层耐候性验证等4个阶段的工作,达到了提高轻卡车架油漆涂层耐候性能的目的。在成本没有上升的前提下,车架涂层的耐候性能可以满足出口轻卡车架涂层的控制要求。

关键词：底面合一阴极电泳漆轻卡车架涂装应用

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某轻卡车架结构强度性能优化

汽车实用技术 2022年第13期47卷 31-34页

作者：曾宪波黄勤江西五十铃汽车有限公司江西南昌330010

文章对某轻卡车架在强化路试期间出现的局部强度问题进行了原因分析,试验场实车应力应变及加速度测试,确定了货柜U型螺栓力矩衰减松脱是问题产生的主要原因,导致车架受力局部产生了急剧突变,造成了应力集中现象,并进行了拓扑结构优化设... 详细信息

文章对某轻卡车架在强化路试期间出现的局部强度问题进行了原因分析,试验场实车应力应变及加速度测试,确定了货柜U型螺栓力矩衰减松脱是问题产生的主要原因,导致车架受力局部产生了急剧突变,造成了应力集中现象,并进行了拓扑结构优化设计,通过CAE分析验证了车架结构强度性能优化设计,在保证车架力学性能提升的前提条件下,同步实现了轻量化目标,经济效益显著。

关键词：轻卡车架性能优化结构强度

基于ANSYS的轻卡车架模态分析及结构优化

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时代汽车 2023年第4期 143-145页

作者：孙加龙肖平芜湖中集瑞江汽车有限公司安徽省芜湖市241000 安徽工程大学机械工程学院安徽省芜湖市241000

为了研究轻型卡车车架结构的动态特性,对其车架结构进行有限元模态分析及优化设计。首先,运用SolidWorks 2020软件建立轻卡车架三维实体模型,进而利用ANSYS Workbench 2021软件进行模态分析,得到前6阶固有频率,并与车架激励频率进行对... 详细信息

为了研究轻型卡车车架结构的动态特性,对其车架结构进行有限元模态分析及优化设计。首先,运用SolidWorks 2020软件建立轻卡车架三维实体模型,进而利用ANSYS Workbench 2021软件进行模态分析,得到前6阶固有频率,并与车架激励频率进行对比研究,从而对轻卡车架进行结构优化,将优化结构的固有频率再与激励频率进行对比分析。

关键词：轻卡车架 ANSYS 模态分析结构优化

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基于有限元方法的某轻卡车架性能研究

汽车实用技术 2020年第7期45卷 89-91页

作者：黄勤何帆影宋磊曾宪波江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心江西南昌330001

为验证某轻型货车车架的各项性能是否满足设计要求,文章基于有限元方法对其进行模态分析,其前四阶模态频率均有效地避开了车架下结构的固有频率和发动机怠速激励频率,有效避免其发生共振问题。基于整车动力学模型,分解了车架十工况的强... 详细信息

为验证某轻型货车车架的各项性能是否满足设计要求,文章基于有限元方法对其进行模态分析,其前四阶模态频率均有效地避开了车架下结构的固有频率和发动机怠速激励频率,有效避免其发生共振问题。基于整车动力学模型,分解了车架十工况的强度载荷,采用惯性释放方法和动态输出载荷进行强度分析,各个工况下的车架均能满足强度要求,综上分析结果表明该轻卡车架的各项特性均满足设计要求。

关键词：轻卡车架模态强度

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基于相对灵敏度的轻卡车架轻量化研究

汽车科技 2012年第1期 20-22页

作者：张翼张代胜刘春蕾丁芳合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009

运用hypermesh软件建立某型轻卡车架有限元模型,利用模态试验验证了有限元模型的准确性。分析了车架在弯曲和扭转工况下的等效应力、变形及模态频率,计算了该模型的车架质量和扭转工况下最大应力灵敏度,并提出相对灵敏度绝对值较大的组... 详细信息

运用hypermesh软件建立某型轻卡车架有限元模型,利用模态试验验证了有限元模型的准确性。分析了车架在弯曲和扭转工况下的等效应力、变形及模态频率,计算了该模型的车架质量和扭转工况下最大应力灵敏度,并提出相对灵敏度绝对值较大的组件的厚度作为轻量化设计变量,在保证一定的强度、刚度条件下,按照高刚度、轻质量的要求对车架组件进行厚度修改,实现车架轻量化。

关键词：轻卡车架刚度灵敏度轻量化有限元

基于参数化优化技术对某轻卡车架的轻量化优化

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汽车实用技术 2021年第19期46卷 58-60页

作者：丁念红王甜甜牛顾根王涛陕西汉德车桥有限公司研究所陕西西安710200

某主机厂新设计的一款载重型轻卡车架,其总成质量为576 kg,较竞品车型车架重83 kg。导致车架设计方案未通过评审,就要求设计工程师采用参数化优化软件,以车架总成的强度、弯曲刚度、扭转刚度、前两阶模态为性能约束,以车架纵梁、横梁、... 详细信息

某主机厂新设计的一款载重型轻卡车架,其总成质量为576 kg,较竞品车型车架重83 kg。导致车架设计方案未通过评审,就要求设计工程师采用参数化优化软件,以车架总成的强度、弯曲刚度、扭转刚度、前两阶模态为性能约束,以车架纵梁、横梁、连接板等零件的板厚为优化变量,对车架总成进行轻量化优化。最终在满足车架总成性能要求的前提下,实现减重93 kg的优化目标,保证轻量化后的载重型轻卡,较竞品,在同等动力输出条件下,动力性能表现更好。

关键词：参数化优化轻量化轻卡车架

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底面合一阴极电泳漆在轻卡车架涂装上的应用

底面合一阴极电泳漆在轻卡车架涂装上的应用