有限元分析及優(yōu)化設(shè)計

1、大連理工大學 2004年 加入收藏 獲取最新 【摘要】：在汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有限元分析法已經(jīng)成為必備的技術(shù)手段。由于大量的計算量和分析步驟， 鄭鑫 大客車車架結(jié)構(gòu)的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計對車架進行直觀的線性分析將是十分困難的。ANSYS軟件的有限元分析程序能夠?qū)⑵潆x散為無數(shù)的元素單元，從而方便地進行分析、計算、優(yōu)化結(jié)果。作者通過使用ANSYS單元庫提供的元素單元建立車架的有限元模型。本文中所有的分析運算、數(shù)據(jù)優(yōu)化都是通過APDL語言來完成的。另外，用ANSYS軟件對某型客車車架進行了有限元動態(tài)分析，給出了車架的動態(tài)特征信息，為車架的設(shè)計及優(yōu)化提供了有效的參考依據(jù)。研究了ANSYS的二次開發(fā)問題，介

2、紹了ANSYS的語言APDL(ANSYS Parametric Design Language)。該論文工作的主要創(chuàng)新點在于將參數(shù)優(yōu)化技術(shù)引入到汽車結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計中，通過對參數(shù)優(yōu)化設(shè)計結(jié)果的分析一方面可以直接為結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供理論依據(jù)，另一方面也為結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計模型的建立提供重要的參考?？傊?，該文研究的參數(shù)優(yōu)化方法是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論方法的一個重要發(fā)展，將其運用到汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計將具有重要的理論意義和實用價值?！娟P(guān)鍵詞】：車架 有限元分析法 ANSYS APDL 優(yōu)化計算 【學位授予單位】：大連理工大學【學位級別】：碩士【學位授予年份】：2004【分類號】：U469【DOI】：CNKI:CDMD:2

3、.2004.【目錄】： 摘要3-9 前言9-10 1 緒論10-12 1.1 大客車在國內(nèi)的發(fā)展狀況10 1.2 有限元分析法10-12 2 有限元分析的發(fā)展現(xiàn)狀與展望12-15 2.1 FEA概述12 2.2 FEA國際發(fā)展趨勢12-14 2.3 FEA國內(nèi)發(fā)展狀況14-15 3 優(yōu)化設(shè)計15-22 3.1 優(yōu)化設(shè)計概述15 3.2 優(yōu)化數(shù)學模型的構(gòu)成要素15-17 3.3 建立數(shù)學模型需要注意的問題17-18 3.4 參數(shù)優(yōu)化方法適用范圍18-20 3.5 選擇優(yōu)化方法的標準及有關(guān)經(jīng)驗20-22 4 ANSYS軟件介紹及有限元分析步驟22-28 4.1 ANSYS軟件介紹22-23 4.2

4、 ANSYS的分析步驟23-28 4.2.1 前處理23 4.2.2 求解23-26 4.2.3 后處理26-27 4.2.4 ANSYS軟件的特點27-28 5 ANSYS軟件優(yōu)化功能及APDL語言28-36 5.1 ANSYS參數(shù)化分析功能28 5.2 APDL語言介紹28-30 5.3 ANSYS軟件優(yōu)化設(shè)計的過程與步驟30-35 5.3.1 優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)概念31-33 5.3.2 優(yōu)化過程具體分析步驟33-35 5.4 應用程序開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)35-36 6 客車底盤車架綜述36-43 6.1 客車底盤的種類36-37 6.2 客車車架綜述37-43 6.2.1 車架的功用37-

5、38 6.2.2 對車架的要求38 6.2.3 車架類型的選擇38 6.2.4 車架寬度的確定38-39 6.2.5 車架縱梁型式的確定39 6.2.6 車架橫梁型式的確定39-40 6.2.7 車架的受載分析40-41 6.2.8 縱梁的彎矩計算41 6.2.9 車架縱梁抗彎剛度校核41-42 6.2.10 車架的扭轉(zhuǎn)剛度42-43 7 車架結(jié)構(gòu)的動態(tài)分析43-50 7.1 大客車實例主參數(shù)43 7.2 模態(tài)分析的必要性和作用43 7.3 大客車車架的動力學模型建立和分析43-50 7.3.1 模型建立43-45 7.3.2 振型分析及討論45-48 7.3.3 結(jié)論分析48-50 8 車架

6、結(jié)構(gòu)數(shù)學模型的建立50-59 8.1 模型建立準則50-51 8.2 有關(guān)方程及參數(shù)介紹51-56 8.3 通過應力分析對車架的改進意見56-59 9 客車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計59-68 9.1 客車車架幾何模型的特點59 9.2 客車車架優(yōu)化方法59-61 9.2.1 車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的優(yōu)化變量59 9.2.2 利用車架結(jié)構(gòu)有限元模型進行優(yōu)化的一般過程59-60 9.2.3 客車車架總質(zhì)量的優(yōu)化60-61 9.3 APDL程序命令流61-63 9.4 數(shù)據(jù)分析63-67 9.5 結(jié)論分析67-68 10 客車車身局部部分的有限元分析68-72 10.1 問題的由來68 10.2 APDL

7、命令流68-71 10.3 結(jié)論分析71 10.4 對于優(yōu)化的進一步思考71-72 11 總結(jié)與展望72-73 11.1 全文總結(jié)72 11.2 有限元技術(shù)和優(yōu)化方法在汽車工程中應用展望72-73 參考文獻73-74 致謝74-76 下載全文 更多同類文獻 CAJ格式全文 (本文按0.5元/頁收費，歡迎：購買知網(wǎng)卡、在線咨詢) CAJViewer閱讀器支持CAJ,PDF文件格式 出國英語，你會說真英語嗎，快來測測吧！ 圣智科學教育教材當當網(wǎng)正版獨家75折【引證文獻】中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫前8條 1尹茂華;半承載式客車車身有限元分析D;山東理工大學;2008年2孫海霞;前排料攪拌車車架結(jié)構(gòu)強

8、度有限元分析D;青島大學;2007年3張遠波;風冷式CPU散熱片的熱分析及其優(yōu)化設(shè)計D;華中科技大學;2006年4葉勤;輕型載貨汽車車架有限元分析與優(yōu)化D;武漢理工大學;2007年5殷小霖;基于有限元法的車架輕量化設(shè)計D;武漢理工大學;2007年6陳孟華;基于虛擬樣機的轎車盤式制動器噪聲的研究D;武漢理工大學;2006年7楊越凱;某轎車車身有限元建模及靜動態(tài)特性分析D;東北大學;2006年8王存杰;大型散裝物料半掛運輸車有限元分析及改進D;廣西大學;2006年【共引文獻】中國期刊全文數(shù)據(jù)庫前10條 1劉天云,呂克順,趙國藩;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的可靠性分析J;大連理工大學學報;1998年02期2

9、江正方;振動對電視發(fā)射機的影響及對策J;電視技術(shù);1997年05期3張益群;立式機組動態(tài)力譜分析初探J;大電機技術(shù);1998年05期4羅水亮,陶果;用大型有限元軟件ANSYS處理電法測井的電磁場問題J;測井技術(shù);2004年06期5李杰,徐岳,鄭凱鋒;連續(xù)剛構(gòu)橋雙薄壁墩參數(shù)優(yōu)化研究J;公路;2004年04期6邵軍,程華,徐軍;遺傳算法在結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化中的應用J;四川建筑科學研究;2001年02期7華宏星,翟祖清,傅志方;粘性阻尼系統(tǒng)頻響函數(shù)計算方法J;工程力學;1999年04期8向紅;產(chǎn)品與運輸包裝的“理想設(shè)計過程”J;包裝工程;1998年05期9陳威,劉鋼,陳維民;沖床隔振基礎(chǔ)雙自由度力學模型

10、的建立與解析J;鍛壓技術(shù);2001年04期10廖君;汽車前后艙蓋有限元模態(tài)分析研究J;裝備制造技術(shù);2007年11期中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫前10條 1楊景云;中醫(yī)藥微生態(tài)學的研究現(xiàn)狀A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年2李楠;倪學勤;潘康成;宿主依賴型蛭弧菌的發(fā)育過程及其影響因素A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年3王雅玲;柴同杰;真菌氣溶膠的研究進展A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年4丁軻;程安春;乳酸桿菌表達系統(tǒng)的研究進展A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第

11、三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年5程安春;汪銘書;豆文波;徐超;廖永洪;朱德康;禽流感病毒結(jié)構(gòu)特征及致病性的分子基礎(chǔ)和公共衛(wèi)生意義A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年6程安春;汪銘書;陳孝躍;朱德康;黃城;劉菲;周毅;郭宇飛;劉兆宇;方鵬飛;我國鴨疫里墨氏桿菌血清型調(diào)查及新血清型的發(fā)現(xiàn)和病原特性研究A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年7嚴琳;牟帆;陳煥春;重組豬白細胞介素2在小鼠模型中對偽狂犬病毒弱毒疫苗的佐劑效應A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年8汪銘書;程

12、安春;陳孝躍;劉兆宇;方鵬飛;郭宇飛;血清7型鴨疫里墨氏桿菌在我國的發(fā)現(xiàn)及其病原特性研究A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年9朱德康;程安春;汪銘書;五種血清型的鴨疫里默氏桿菌外膜蛋白特性比較及其免疫原性的研究A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年10劉菲;程安春;汪銘書;宋涌;廖永洪;袁桂萍;韓曉英;徐超;鴨瘟病毒強毒株在急性人工感染成年鴨體內(nèi)分布規(guī)律的研究A;中國畜牧獸醫(yī)學會動物微生態(tài)學分會第三屆第七次學術(shù)研討會論文集C;2004年中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫前10條 1鄧寅喆;超小型無人旋翼機XZ03飛控系統(tǒng)

13、的機械電子學設(shè)計研究D;上海大學;2008年2吳鵬;板系結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化及其在液壓機底座設(shè)計中的應用研究D;燕山大學;2008年3丁彥闖;鐵路車輛結(jié)構(gòu)多層面優(yōu)化設(shè)計研究及典型應用D;大連交通大學;2008年4戴磊;基于CAD/CAE集成技術(shù)的開放式參數(shù)化結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計平臺D;大連理工大學;2008年5劉翔;面向動力性能的抗冰導管架平臺優(yōu)化設(shè)計研究D;大連理工大學;2008年6黎自強;衛(wèi)星艙布局的若干圖形學問題研究D;大連理工大學;2008年7陳鋼;內(nèi)腔聲結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)的數(shù)值模擬與優(yōu)化設(shè)計D;大連理工大學;2008年8張新;應變式三維加速度傳感器設(shè)計及相關(guān)理論研究D;合肥工業(yè)大學;2008年9劉攀;

14、梁質(zhì)量塊系統(tǒng)的動力學行為研究D;華中科技大學;2008年10郭毅軍;DK-2000A手術(shù)動力裝置機械傳動部分的關(guān)鍵技術(shù)研究D;重慶大學;2008年中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫前10條 1張鑫;基于ANSYS的復合材料仿真分析D;西安電子科技大學;2009年2張萌;基于交通事故處理的車輛參數(shù)查詢系統(tǒng)的開發(fā)D;長安大學;2008年3孫作振;隨機參數(shù)結(jié)構(gòu)隨機特征值分析D;吉林大學;2009年4孔祥泉;斗輪機金屬結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計D;吉林大學;2009年5楊德友;電力系統(tǒng)低頻振蕩關(guān)鍵線路/母線辨識與控制研究D;東北電力大學;2009年6張紅;SCARA機器人小臂結(jié)構(gòu)特性分析D;天津大學;2008年

15、7劉馳;XK713數(shù)控銑床關(guān)鍵部件的靜動態(tài)特性分析D;湖南大學;2008年8胡哲;基于振動方法進行復合材料力學性能檢測的研究D;武漢理工大學;2009年9陸麗娟;均勻載荷作用下膜基反射鏡面形分析和研究D;蘇州大學;2009年10張軍輝;大跨徑連續(xù)剛構(gòu)梁橋荷載試驗評定與研究D;武漢理工大學;2009年【同被引文獻】中國期刊全文數(shù)據(jù)庫前10條 1張濱剛,姜正根;汽車制動過程的理論分析與試驗J;車輛與動力技術(shù);1998年04期2黃華,茹麗妙;重型運輸車車架的動力學分析J;車輛與動力技術(shù);2001年02期3林程,陳思忠,吳志成;重型半掛車車架有限元分析J;車輛與動力技術(shù);2004年04期4羊拯民;孫駿

16、;HH1012半承載式車身的車架振動模態(tài)試驗J;安徽工學院學報;1991年01期5曠建軍,林周布,張文雄,陳為;電力電子器件強制風冷用新型散熱器的研究J;電力電子技術(shù);2002年02期6廖日東;王健;左正興;馮慧華;有限元技術(shù)在載貨車輛車架分析中的應用J;車輛與動力技術(shù);2006年02期7徐敦舸,高衛(wèi)民,李濤;轎車正面碰撞有限元仿真模擬建模J;城市車輛;2001年05期8陳全世，宋云，王霄鋒;EV6580電動汽車車身車架的有限元結(jié)構(gòu)分析J;北京汽車;1996年04期9尤紅兵,孫建恒,劉聰慧;ANSYS的二次開發(fā)及其在土石壩有限元分析中的應用J;河北農(nóng)業(yè)大學學報;2002年S1期10鄭家杰,孟春

17、玲,張力;汽車制動控制系統(tǒng)的技術(shù)進展J;北京工商大學學報(自然科學版);2005年05期中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫前1條 1石琴;基于現(xiàn)代設(shè)計理論的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究D;合肥工業(yè)大學;2006年中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫前10條 1張健;汽車驅(qū)動橋振動噪聲研究D;重慶大學;2005年2張宏偉;客車車身結(jié)構(gòu)有限元分析D;大連理工大學;2006年3李娜;鋁合金車體組合優(yōu)化設(shè)計D;大連鐵道學院;2003年4谷葉水;客車車身骨架結(jié)構(gòu)有限元分析與研究D;合肥工業(yè)大學;2005年5王皎;重型特種車車架強度分析及其輕量化問題研究D;武漢理工大學;2005年6杜海珍;汽車典型結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化方法及應用研究D;長

18、沙理工大學;2004年7董振國;半掛牽引車車架有限元強度分析D;青島大學;2005年8余傳文;重型載貨汽車車架結(jié)構(gòu)的有限元仿真及優(yōu)化D;吉林大學;2005年9蘇恩生;汽車驅(qū)動橋殼的有限元建模與分析D;吉林大學;2005年10賈宏禹;材料的粘彈性對摩擦片振動與制動噪聲的影響研究D;武漢理工大學;2003年【二級引證文獻】中國期刊全文數(shù)據(jù)庫前1條 1夏青松;轎車車身分析模態(tài)與試驗模態(tài)對比研究J;汽車科技;2008年01期中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫前8條 1徐新明;直筒散裝水泥車快速化設(shè)計與有限元分析的研究D;廣西大學;2008年2鄧麗梅;汽車車身有限元分析與研究D;武漢理工大學;2007年3張毅杰

19、;散料自動裝卸運輸車底架的有限元分析及試驗研究D;昆明理工大學;2008年4趙敬;基于CAD/CAE技術(shù)的盤式制動器結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題研究D;河北工業(yè)大學;2007年5項林;汽車前軸靜動態(tài)有限元分析D;廣西大學;2008年6施泉;閘門受碰CAE分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化D;河海大學;2007年7卓繼志;基于虛擬樣機技術(shù)的盤式制動器制動振動研究D;浙江工業(yè)大學;2007年8孫善勇;制動抖動仿真平臺開發(fā)與研究D;南京航空航天大學;2007年【相似文獻】中國期刊全文數(shù)據(jù)庫前10條 1施俊;淺談汽車車身與車架J;世界汽車;2004年02期2孫婉娟;第七講 轎車車架J;公路與汽運;1995年03期3李瑞源;硬和輕的哲學車

20、架知識(上)J;汽車實用技術(shù);2004年11期4王立寬;卡瑪茲汽車高強度車架J;世界汽車;1994年01期5方園;車架創(chuàng)新J;中國自行車;1999年04期6李東生;車架整體前管的工藝及其模具J;模具工業(yè);1990年07期7李志兵,朱茂桃,何志剛;CAE技術(shù)在皮卡車車架危險截面的研究與改進中的應用J;機械研究與應用;2002年01期8吳正權(quán);淺談摩托車車架J;摩托車技術(shù);2004年10期9馬迅,盛勇生;車架剛度及模態(tài)的有限元分析與優(yōu)化J;客車技術(shù)與研究;2004年04期10杜維均;介紹自行車圓形車架J;中國自行車;1998年12期中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫前10條 1任佩紅;任國清;魏中良;王其

21、云;HFC6100KY客車底盤車架的有限元分析A;2004年中國客車行業(yè)發(fā)展論壇暨中國客車學術(shù)年會論文集C;2004年2宋華;高宏偉;吳濤;商用車車架涂裝工藝試驗研究A;首屆國際（西安）涂料、涂裝、表面工程高層論壇論文集（第二分冊 涂裝前處理）C;2005年3唐肖;弧焊機器人在摩托車焊接生產(chǎn)中的應用A;重慶汽車摩托車、焊接、涂裝學術(shù)研討會文集C;2000年4鄭錦標;鄧蘅;王俊毅;胥輝;王璐;Ansys在微波電子管中的應用A;中國電子學會真空電子學分會第十四屆年會論文集C;2004年5王敏華;方向軍;直埋蒸汽管道保溫優(yōu)化計算及其分析A;絕熱材料的前景與施工C;2002年6涂三;駱子夜;ANSYS

22、在焊接中的應用A;2004年船舶與海洋工程學術(shù)研討會論文集C;2004年7王文斌;QJX與ANSYS環(huán)向預應力分析比較A;科技、工程與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展中國科協(xié)第五屆青年學術(shù)年會論文集C;2004年8魏良武;陸?zhàn)?汪建華;挖掘機車架總成焊接變形的計算機優(yōu)化A;2003汽車焊接國際論壇論文集C;2003年9陳永江;重型汽車車架車間技術(shù)改造方案的探討A;中國重汽科協(xié)獲獎學術(shù)論文選編（2002-2003）C;2004年10張?zhí)旄?劉儉;余利軍;劉欣;王春梅;TZT160B型拖掛鉆臺設(shè)計A;2006年石油裝備學術(shù)研討會論文集C;2006年中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫前10條 1張巍 靜觀;車架廠掀起生產(chǎn)熱潮確

23、保首季開門紅N;朝陽日報;2009年2本報記者 呂輝;雙層停車架緩解城市“停車難”N;云南日報;2007年3趙輝;ANSYS12.0新版本發(fā)布會在京召開N;機電商報;2009年4張雷;保險公司定損不當被判賠償N;中國消費者報;2003年5;ANSYS協(xié)同仿真環(huán)境N;中國航空報;2004年6;ANSYS 9.0融合更多功能N;中國計算機報;2005年7張蕊;依托技術(shù)創(chuàng)新 全面降低成本N;焦作日報;2007年8李宏欽;識別非法車輛“五字法”N;人民公安報交通安全周刊;2008年9;ANSYS在航空工業(yè)的應用N;中國航空報;2002年10;ANSYS之獨有詞匯N;中國航空報;2004年中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫前10條 1楊波;計及車架彈性的多軸重型越野