客車車身骨架是客車的主要承載結(jié)構(gòu),而采用傳統(tǒng)設(shè)計方法,在現(xiàn)有車型基礎(chǔ)上改裝而成的燃料電池客車,在實際運行中常會出現(xiàn)局部強度不足、材料冗余或整車性能差等問題。另外,電堆、氫氣瓶及其附屬系統(tǒng)質(zhì)量較大,會大大增加客車整車質(zhì)量。因此利用現(xiàn)代化的設(shè)計方法,在滿足車身骨架強度和剛度的要求下,對車身骨架結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和輕量化設(shè)計對客車整體性能的改善意義重大。以某燃料客車車身骨架為研究對象,根據(jù)車身骨架二維圖紙,利用三維建模軟件Creo搭建了車身骨架的幾何模型,并在此基礎(chǔ)上利用Hypermesh軟件構(gòu)建了車身骨架的有限元模型。根據(jù)有限元分析理論,完成了車身骨架4種典型工況(水平彎曲工況、極限扭轉(zhuǎn)工況、緊急轉(zhuǎn)彎工況和緊急制動工況)下的靜強度計算,獲得了車身骨架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和變形情況,并根據(jù)剛度和強度評價指標(biāo)對結(jié)果行了分析評價。基于模態(tài)分析理論,對車身骨架進行了自由模態(tài)分析,重點分析了低階頻率對車身骨架振動特性的影響,為車身骨架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供了參考數(shù)據(jù)。根據(jù)車身骨架靜強度和模態(tài)分析結(jié)果,重點選取客車頂蓋骨架和底盤骨架結(jié)構(gòu)為研究對象,對車身骨架進行了靈敏度分析,篩選出了43個對車身質(zhì)量較為敏感的桿件...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意義
    1.3 客車車身骨架輕量化設(shè)計的主要方法
    1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化在車身骨架輕量化方面的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 主要研究內(nèi)容
第二章 客車車身骨架有限元建模
    2.1 建模準(zhǔn)備工作
        2.1.1 客車整車參數(shù)
        2.1.2 單位制的選用
    2.2 客車車身骨架有限元模型的建立
        2.2.1 車身骨架幾何模型的建立
        2.2.2 車身骨架有限元模型的建立
    2.3 客車車身骨架載荷處理
    2.4 客車車身骨架技術(shù)指標(biāo)
        2.4.1 車身骨架強度評價指標(biāo)
        2.4.2 車身骨架剛度評價指標(biāo)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 客車車身骨架靜力學(xué)分析
    3.1 客車車身骨架靜力學(xué)分析
        3.1.1 工況的確定
        3.1.2 動載系數(shù)的確定
    3.2 水平彎曲工況
        3.2.1 車身骨架有限元分析邊界條件設(shè)置
        3.2.2 車身骨架有限元分析結(jié)果
    3.3 極限扭轉(zhuǎn)工況
        3.3.1 車身骨架有限元分析邊界條件設(shè)置
        3.3.2 車身骨架有限元分析結(jié)果
    3.4 緊急轉(zhuǎn)彎工況
        3.4.1 車身骨架有限元分析邊界條件設(shè)置
        3.4.2 車身骨架有限元分析結(jié)果
    3.5 緊急制動工況
        3.5.1 車身骨架有限元分析邊界條件設(shè)置
        3.5.2 車身骨架有限元分析結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 客車車身骨架模態(tài)分析
    4.1 模態(tài)分析理論
    4.2 客車車身骨架振動特性評價指標(biāo)
    4.3 客車車身骨架模態(tài)分析
        4.3.1 車身骨架自由模態(tài)計算
        4.3.2 模態(tài)計算結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 客車車身骨架優(yōu)化設(shè)計
    5.1 尺寸優(yōu)化概述
    5.2 靈敏度分析
        5.2.1 靈敏度分析理論基礎(chǔ)
        5.2.2 車身骨架靈敏度分析建模
        5.2.3 車身骨架靈敏度計算
    5.3 客車車身骨架優(yōu)化設(shè)計
        5.3.1 車身骨架尺寸優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立
        5.3.2 車身骨架尺寸優(yōu)化結(jié)果
        5.3.3 車身骨架最終優(yōu)化設(shè)計方案
        5.3.4 車身骨架最終優(yōu)化結(jié)果
    5.4 客車車身骨架優(yōu)化結(jié)果評價
        5.4.1 強度、剛度性能對比
        5.4.2 模態(tài)性能對比
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：4005631