某重型货车车架结构强度分析与改进.pdf

设计计算研究某重型货车车架结构强度分析与改进龙凯左正兴冯慧华廖日东(北京理工大学)【摘要】以某重型货车车架为研究对象，建立了车架组合结构的有限元模型，计算得到了多工况下的车架结构应力分布，并通过试验验证了模型的合理性。在此基础上，分析了车架结构失效原因并提出了多种结构改进方案。对改进的结构设计方案进行强度分析后，确定了其中的最佳设计方案。主题词：重型货车车架强度分析结构中图分类号：U 4 6 3 3 2 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 0 一3 7 0 3(2 0 0 8)0 4 0 0 2 4 0 3S t r e n g t hA n a l y s i sa n dI m p r o v e m e n to faH e a v y-D u t yT r u c kF r a m eL o n gK a i，Z u oZ h e n g x i n g,F e n gH u i h u a，L i a oR i d o n g(B e i j i n gU n i v e r s i 哆o fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)【A b s t r a c t T h ef i n i t ee l e m e n tm o d e lo fah e a v y-d u t yt r u c kf r a m ei se s t a b l i s h e d T h es t r e s sd i s t r i b u t i o n so ft h ef r a m es t r u c t u r e 踟a c h i e v e du n d e rs e v e r a lt y p i c a lc y c l e s a n dt h er a t i o n a l i t yo fF E Mm o d e li sv e r i f i e d T h ef a i l u r er e a s o n sa r ea n a l y z e da n ds o m es c e n a r i o so fs t r u c t u r a li m p r o v e m e n ta r ep r e s e n t e db a s e do na n a l y t i cr e s u l t s T h es t r e n g t ha n a l y s i so ft h ei m p r o v e dh m es t r u c t u r e si sp e r f o r m e da n dt h eo p t i m u md e s i g ni sa c h i e v e d K e yw o r d s：H e a v y-d u t yt r u c k，F r a m e，S t r e n g t ha n a l y s i s，S t r u c t u r el 前言品，言言霎墨篓暑曼篓嘉窑鬣羹要五嚣荐瑟茎望集有限元法作为一种结构分析的数值计算方法，有限元模型建立方法1 2】、结构轻量化设计执4 1、动态图1 1 为振动试验台架输入频率为1 5H z 时，进行有、无时滞补偿的E H A 主动悬架的对比试验结果(车身加速度响应)。5餐。嚣亦料一5O2468l O时间号图1 l 含时滞补偿的1 5H z 输入悬架响应特性表2 给出了不同频率输入下无时滞补偿和有时滞补偿主动悬架的车身加速度均方根值。从表2可知，与无时滞补偿的E H A 主动悬架相比较，含有时滞补偿的E H A 主动悬架的车身加速度均方根值分别降低了1 1 5 6、1 2 8。表2 不同频率输入下车身加速度均方根值加速度均方根值m S。2输入频率H z无时滞补偿有时滞补偿1 21 2 1 l91 0 7 l81 52 1 6 2 61 8 8 572 4 6 结束语在分析了E H A 汽车主动悬架的基础上，建立了含时滞的E H A 汽车主动悬架模型。分析了解决控制时滞问题解决的主要策略，并且将其应用于实际试验中，研究了带有时滞补偿的E H A 主动悬架模糊控制响应特性。试验结果表明，采用时滞补偿算法明显地改善了E H A 主动悬架的控制效果，为主动悬架样机的实用化奠定了基础。参考文献1陈龙，汪若尘，江浩斌，等含时滞半主动悬架及其控制系统机械工程学报，2 0 0 6，4 2(1)：1 3 0-1 3 3 2 寇发荣，方宗德电动静液压作动器E H A 及其在汽车主动悬架中的应用机床与液压，2 0 0 7，3 5(4)：1 2 9-1 3 1 3田石柱，李暄，欧进萍结构主动控制系统时间滞后测量与补偿地震工程与工程振动,2 0 0 0，2 0(4)：1 0 1 1 0 5 4 寇发荣，方宗德，赵研汽车主动悬架系统的试验研究汽车技术，2 0 0 7，3 7(5)：3 4-3 6(责任编辑帘青)修改稿收到日期为2 0 0 8 年3 月1 日。汽车技术万方数据设计计算研究特性预测与优化【5 6 3 等方面。随着计算机技术的发展和对预测精度要求的提高，车架有限元分析模型精度不断提高，结构分析类型也从静态分析向动态分析发展。本文以某重型货车车架为研究对象，建立了车架组合结构的有限元模型，通过分析车架结构失效的原因提出了结构改进方案。2 车架组合结构有限元模型的建立该重型货车车架主要组成零部件包括主纵梁、衬梁、7 根横梁、副车架、平衡轴及其支架等。早期的车架结构受计算规模限制，通常采用梁单元模拟车架各纵、横梁结构，此类有限元模型能较好地反映结构刚度特性，却无法准确反映应力分布状况。由于重型货车车架主要由一系列形状复杂的薄壁件组成，故采用板壳单元对其主要结构进行网格离散能在保证分析精度的前提下适当减小分析规模；平衡轴支架等部件采用实体单元离散；横向稳定杆采用梁单元模拟；稳定杆和车架之间的连接架由具有相同截面参数的杆单元模拟；各部分连接螺栓采用相同截面和材料的梁单元模拟。悬架结构的建模是车架有限元建模的关键 7 8】，这里采用等刚度直梁模拟前、后板簧，梁截面宽度B 和高度日满足式日啊=弛弘坦。式中，K 是直梁满足两端约束情况下中点处的等效刚度；层是弹性模量；L 是等效梁的长度。根据初算结果，对横梁与纵梁连接部位、纵梁变截面等应力较高区域进行网格细化，以保证重点强度关心区域的计算精度。最终得到的车架有限元网格模型如图1 所示，模型包含8 73 0 7 个节点，1 3 03 2 1 个单元。将轴荷分配较小的桥的一个车轮抬高3 0c m 9 1。除上述两种典型工况外，该车在车箱举升开始的瞬间，车箱作用于车架的载荷通过举升缸支座和后铰链两个端点(共3 点)传递至副车架，该工况也成为可能的危险工况。本文将针对上述3 种工况进行强度分析，并将3 种工况分别简称为举升弯曲工况、非举升弯曲工况和非举升弯扭工况。所考虑的载荷主要包括：满载挂车分配到鞍座上的作用力；车架上连接的主要部件包括驾驶室、动力传动总成、油箱、蓄电池等因重力引起的作用在各连接处的载荷；车架本身重力由系统加速度自动计人；悬架与车架连接处按自由度耦合处理。假设轮胎刚度较大，约束悬架与车轮连接处节点以消除整个模型的刚体位移。主、副车架之间，主纵梁和衬梁间定义为接触边界条件。为便于比较说明，根据计算结果取6 个关键点作为应力结果的主要考查点。如图2 所示，这些关键点分别为纵梁第三横梁上弯边(只点)、纵梁第一变截面上、下弯边(B、只点)、首梁与纵梁连接处附近(P 5、P 6 点)。以举升弯曲工况为例，纵梁V o nM i s e s等效应力分布如图3 所示，其中最大应力区域为车架前部变截面上、下弯边内缘与外缘；主纵梁位于第三横梁前部上弯边外缘；纵梁位于第六横梁和第七横梁附近上、下弯边处。3 种不同工况下车架各关键点等效应力值列于表1。表l 车架关键点处等效应力M P a参数P 1B只只P 5P 6举升弯曲工况1 0 81 0 01 6 31 7 37 91 1 3非举升弯曲工况2 2 62 5 51 0 31 1 39 71 4 l非举升弯扭工况3 7 94 1 45 41 2 22 8 53 7 1图1重型货车车架有限元模型根据重型货车实际工作时的受力状况和车辆试验标准，车架的静态分析包括弯曲工况分析和弯曲扭转组合工况分析两种。其中弯曲工况指汽车以满载在不平度较小的平坦路面上行驶时的状态；弯曲扭转组合工况指汽车以满载低速行驶于坏路面上，且4 个车轮中3 个车轮处于同平面位置不变，而另一个车轮向上抬高一定距离时的状态，分析中图3 举升弯曲工况下纵梁等效应力2 0 0 8 年第4 期一2 5 万方数据设计计算研究综合表1 计算结果，可得如下结论：a 与举升弯曲工况相比，非举升弯曲工况下车架的承载情况较为恶劣。其主要原因在于，非举升弯曲工况下，货箱重量通过前后悬架间的支撑点传递给车架，4 点受力约占货箱总重的2 3，远大于举升弯曲工况下相应的载荷(约占货箱总重的1 2)。b 非举升弯扭工况下车架的承载情况最为恶劣，主纵梁第三横梁前部上弯边外缘，第一变截面上、下弯边外缘等多处等效应力数值超过材料屈服极限(3 7 0M P a)，因此需考虑选择更高强度的车架材料或对车架结构进行适当修改。将上述结构分析的应力危险点与静载作用下的弯、扭强度试验结果对比可知，两者分布位置与规律相同，从而证明所建立的车架有限元模型具有合理性和有效性。3 车架改进方案分析与验证根据有限元分析结果可知，车架非举升状态下的弯曲工况和弯扭工况相对较为危险，尤其弯扭工况下车架危险点分布多、应力值高，且危险部位与实际车架断裂部位基本一致，故结构改进方案的提出主要针对弯扭工况进行。另外，针对弯扭组合工况的结构改进方案对弯曲工况下的车架应力分布同样具有改善作用。根据车架工况特点，车架局部强度不足与整个纵梁的抗弯或抗扭能力不足有关。本文虚拟地将各个横梁的弹性模量数值增大，从而提高了车架的抗扭能力，重新计算发现各点等效应力值下降幅度较小。该计算结果表明，该车架强度薄弱环节并非由于抗扭能力不足造成，改进方案应从提高纵梁结构抗弯的角度人手。降低弯曲应力的手段包括合理分配载荷和增大抗弯模量两种途径，在车架结构设计中，合理分配载荷通常可通过采用改变货箱位置、缩短轴距等方式实现。但由于这些方式涉及改变车架的整体结构，故不易采用。根据实际工艺可行性，初步考虑确定的结构改进方案如下：a 纵梁厚度由原来的8 5I T l l n 增加到1 0 m m；b。纵梁外包8 5m l n 厚的L 型加强板，加强板纵向范围在第三横梁至第二变截面之间；c 在纵梁第三横梁至第二变截面之间增加7m m 厚局部加强板；d 增加纵梁槽钢的翼缘宽度，加宽范围为沿纵向第三横梁前2 0 0m m 至第二变截面；一2 6 一e 改进方案c 和改进方案d 的组合方案。各改进方案下的车架关键点等效应力结果分布如表2 所示。由表2 可知，各个改进方案车架关键点的等效应力值相对于原方案均有了一定程度的下降；除组合方案外，增加翼缘宽度即方案d 是所有结构改进方案中最好的一个，其原因在于该方案不仅能有效增大槽形截面的抗弯截面系数，且增强处的材料分布位置恰好是应力值较大的部位，同时该方案也是车架质量增加较少的一个方案，即充分考虑到了车架的轻量化设计；而方案e 在方案d 基础上组合方案c，使得各点应力值大大下降，成为提高车架强度的最佳方案。表2 车架改进方案的弯扭工况下等效应力M P a参数只P 2P 3只只P 6方案a3 4 33 7 35 61 3 12 7 83 3 6方案b3 4 52 8 75 41 2 62 6 23 6 2方案c2 9 73 2 26 01 2 02 4 42 9 9方案d2 7 63 0 65 41 1 32 4 02 2 8方案e2 1 82 4 15 11 2 02 1 61 9 44 结束语恶劣的路面状况和极限承重载荷作用成为该重型货车车架失效的主要原因。静载作用下的车架强度试验值与计算模型高应力区位置和分布规律基本吻合，证明所建立的车架有限元模型能有效预测应力分布状况，并基于此模型提出了结构改进措施。参考文献1陈铭年，庄继德汽车车架计算方法和结构优化变量综述汽车工程，1 9 9 6，1 8(5)：2 8 5-2 8 9 2 廖日东，王健，左正兴，等有限元技术在载货车辆车架分析中的作用车辆与动力技术，2 0 0 6：5 4 5 9 3桂良进，周长路，范子杰某型载货车车架结构轻量化设计汽车工程，2 0 0 3。2 5(4)：4 0 3 4 0 6 4 冯国胜汽车车架结构参数的优化设计汽车技术，1 9 9 4(3)：6 1 0 5李德信，吕江涛，应锦春S X 3 6 0 型自卸车车架有限元分析模型的建立及动静态特性分析机械科学与技术，2 0 0 1,2 1(3)：3 8 0-3 8 6 6 张志弘，何玉林，杜静，等摩托车整车振动性能匹配优化设计技术的研究冲国机械工程，2 0 0 5，1 6(2 3)：2 1 3 4 2 1 3 7 7 陆波板簧模型对车架强度计算的影响分析汽车技术，2 0 0 2(4)：9-1 0 8 柴山，李基恒，刘书田，等串联多轴油气弹簧悬架车辆车架强度分析机械科学与技术，2 0 0 4，2 3(4)：4 0 8 4 11 9 刘惟信汽车设计北京：清华大学出版社，2 0 0 1(责任编辑帘青)修改稿收到日期为2 0 0 8 年1 月8 日。汽车技术万方数据某重型货车车架结构强度分析与改进某重型货车车架结构强度分析与改进作者：龙凯，左正兴，冯慧华，廖日东，Long Kai，Zuo Zhengxing，Feng Huihua，LiaoRidong作者单位：北京理工大学刊名：汽车技术英文刊名：AUTOMOBILE TECHNOLOGY年，卷(期)：2008，(4)引用次数：0次 参考文献(9条)参考文献(9条)1.陈铭年.庄继德 汽车车架计算方法和结构优化变量综述 1996(5)2.廖日东.王健.左正兴.冯慧华 有限元技术在载货车辆车架分析中的应用期刊论文-车辆与动力技术 2006(2)3.桂良进.周长路.范子杰 某型载货车车架结构轻量化设计期刊论文-汽车工程 2003(4)4.冯国胜 汽车车架结构参数的优化设计 1994(3)5.李德信.吕江涛.应锦春 SX360型自卸车车架有限元分析模型的建立及动静态特性分析期刊论文-机械科学与技术 2002(3)6.张志弘.何玉林.杜静.孙学军 摩托车整车振动性能匹配优化设计技术的研究期刊论文-中国机械工程 2005(23)7.陆波 板簧模型对车架强度计算的影响分析期刊论文-汽车技术 2002(4)8.柴山.李基恒.刘书田.吕凤军.王凤生.孙一 串联多轴油气弹簧悬架车辆车架强度分析期刊论文-机械科学与技术 2004(4)9.刘惟信 汽车设计 2001 相似文献(9条)相似文献(9条)1.会议论文 胡玉梅.巢媛 重型货车车架铆钉应力计算研究 2007 针对某50T型载重车在使用过程中部分铆钉脱落的实际情况,利用有限元分析技术,对车架及其连接铆钉的应力进行了深入的分析和研究。先以梁单元形式离散车架中的铆钉,建立了整体车架的有限元模型,进行线性静态有限元分析,得到以梁单元离散的铆钉应力；然后通过子模型技术建立了铆钉及其连接板件的详细有限元模型,进行非线性求解,得到更接近实际的铆钉应力。通过对比线性与非线性分析中铆钉的应力,得到了两者的对应关系。研究结果表明:对于类似的50T型载重车,车架整体有限元分析中梁单元的最大应力乘系数0.285,作为铆钉更真实的应力,其精度范围能够满足工程精度要求,可初步判断铆钉在实际中是否断裂.2.学位论文 李正网 基于ANSYS的重型货车车架结构分析和优化研究 2009 车架是汽车上重要的承载部件，车辆所受到的各种载荷最终都传递给车架，因此，车架结构性能的好坏直接关系到整车设计的成败。通过有限元法对车架结构进行性能分析，在设计时考虑车架结构的优化，对提高整车的各种性能，降低设计与制造成本，增强市场竞争力等都具有十分重要的意义。大型通用有限元软件ANSYS凭借其强大的分析功能和高度可靠性，在结构静力分析和动力分析以及优化设计等方面具有无可比拟的优越性。本文以某重型货车车架结构为研究对象，通过对Pro/E和ANSYS软件的学习、消化与吸收，采用实体单元，对车架结构的有限元建模、车架结构的静、动态特性分析问题进行了研究。以实体单元为基础创建了车架结构的拓扑优化模型和简单的尺寸优化模型，以车架的纵梁截面尺寸为设计变量，以车架结构的总体积最小为优化目标，对车架纵梁的截面尺寸进行优化并分析了优化结果。阐述了应用ANSYS进行结构优化设计的基本指导思想及方法，推广到解决以板壳单元为基础的车架优化问题，根据实际需要调整优化的设计变量、状态变量以及目标函数。通过对某重型货车车架结构的有限元仿真及优化，得到了一些有益的结论，为车架的设计提供了指导作用。关键词：重型货车车架；ANSYS；模态分析；拓扑优化3.期刊论文 王国林.张建.王启唐.朱茂桃.WANG Guo-lin.ZHANG Jian.WANG Qi-tang.ZHU Mao-tao 基于GAP单元的车架有限元分析-江苏大学学报（自然科学版）2008,29(3)利用Hyperworks软件对某重型货车车架进行了有限元分析,研究了采用GAP单元模拟车架钢结构之间接触的方法,并采用壳单元离散车架纵梁和横梁、多点约束单元(MPC)模拟铆钉和螺栓的传力、以及梁单元和弹簧单元模拟前后悬架.对比了利用GAP单元和等效实体单元来模拟接触以及不考虑接触的3种建模方法,分析了该车架的弯曲工况,并对计算结果进行了试验验证.分析结果表明:GAP单元能够有效地模拟车架各层钢结构之间的接触,提高车架有限元分析精度和分析效率,从而为重型货车车架有限元分析提供了一种有效方法.4.学位论文 巢媛 重型货车车架结构的拓扑优化设计 2007 结构拓扑优化是近年来国际上优化研究热点问题之一，可在改善或保持结构性能的基础上得到材料的最优分布，它使复杂结构在概念设计阶段即可灵活、理性地进行方案优选。本文就其在重型汽车车架结构优化设计领域的应用进行了初步探讨，主要研究工作有：首先，利用HyperWorks的优化模块，根据某重型汽车主车架的实际尺寸、载荷情况，以及边界条件建立了三维拓扑优化基础模型，以多工况变形能为目标函数，体积比为约束函数，通过变密度法，针对同一模型进行了多次拓扑优化计算，得到了一组相似的拓扑结构。其次，根据不同拓扑结构的静力学分析结果，选择了约束函数取值最小的一个拓扑布局，并将它转换为密度一致、厚度均匀，并且方便加工的板壳材料，进行了尺寸优化和形状优化，最终得到该主车架的概念性结构，该结构比原来主车架的结构轻630斤。最后，对拓扑优化后的主车架结构进行了刚度和强度分析，计算结果显示其弯曲刚度和扭转刚度都有所提高，特别是扭转刚度提高近一倍；弯曲模态频率和扭转模态频率也有所提高；结构在典型极限工况下的静强度足够；以5.4km/h的速度越过含160mm深坑的不平路面瞬态响应仿真分析表明，车架在该路面上行驶规定里程(6000km)不会产生疲劳破坏。通过本文的研究，得到关于拓扑优化设计和车架结构材料布局的主要结论：以多工况变形能最小为目标函数，体积比为约束函数对重型汽车车架进行三维拓扑优化设计，能够在尽可能减小车架质量的基础上，得到整体刚度和结构强度比较好的材料拓扑布局；在车架设计空间内，越靠近车架上下表面的材料利用率越高，且在车架一阶扭转的节线区域，也就是车架的中间部分，上下表面被大面积保留了下来，而上下表面之间的材料却被挖空。说明对于施加到车架上的扭转载荷来说，上下表面的材料是非常有用的，能够有效地提高车架的抗扭刚度；材料的布局与车架前后悬架的位置和悬架本身的负荷有很大关系。车架前面部分的结构由于负荷小，横梁的尺寸也小、纵梁上分布了很多孔洞，而车架中后部分的结构由于负荷大，横梁的面积也大，纵梁上没有布置孔洞；由自由模态计算结果来看，在频率比较低的范围产生了车架前后纵梁摆动的局部模态，这是拓扑布局删除了前后端横梁而产生的，说明前后端的横梁或许对提高车架的刚度影响不大，但是为了保证车架前后端不自由摆动，它们在车架结构中是必要的；在进行优化的迭代计算过程中，约束函数设置越小，拓扑结构中被删除的材料越多，迭代收敛越困难。因此，合理设置约束函数值是确保优化计算与迭代效率的一个关键。5.学位论文 刘关铎 重型货车操纵稳定性和平顺性仿真及研究 2008 目前，欧美地区高级大客车几乎全部使用空气悬架，重型载货车上空气悬架的使用率也达到了85；大约80的拖挂车使用空气悬架。空气悬架越来越多地应用于现代车辆是由其优越的性能决定的。空气悬架可以减速抗点头，加速抗仰头，转向防侧倾。并可车身高度调节，改善行驶平顺性，减少对路面的损坏，限制货车超载。但是空气悬架在我国应用还有很长的路要走。文中参照某汽车有限公司的一款重型货车，根据多刚体动力学原理，建立前悬架和整车虚拟样机。首先，在Adams/car中进行了两侧车轮同向跳动试验，在试验中利用Adams/Insight对前悬架参数进行优化。其次，结合实际车辆试验标准，在不同环境模式下，对配置了空气悬架的车辆在操纵稳定性和平顺性的时域响应和频域响应进行了大量的计算和仿真，参考相关标准对试验结果进行了评价计分。对于前悬架参数选定，对比优化前后试验结果，证明这种设计方法可以令参数选择更加合理。该车在悬架、转向、车架等初始参数匹配状态下整车操纵稳定性和平顺性较好，仿真试验结果与实车试验数据基本一致。这为评估，改进、优化同型车辆提供了重要的理论参考。该仿真研究为整车的设计开发提供了更加科学的方法，解决了一些汽车运动学和动力学难题，从而提高了设计水平，缩短设计开发周期，减少成本，为提高我国汽车工业产品自主开发能力做了有益的探索。6.学位论文 李欣 重型货车驱动桥桥壳结构分析及其轻量化研究 2006 驱动桥桥壳是汽车上重要的承载件和传力件，作为具有广泛应用市场的非断开式驱动桥的桥壳不仅支承汽车重量，将载荷传递给车轮，而且还承受由驱动车轮传递过来的牵引力、制动力、侧向力、垂向力的反力以及反力矩，并经悬架传给车架或车身。并且在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面间产生的冲击载荷的影响，可能引起桥壳变形或折断。因此，驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的动态特性，合理地设计驱动桥壳也是提高汽车平顺性的重要措施。随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低，由于与带轮边减速器的驱动桥相比，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性增加，结构简单。因此，未来重型车车桥将由典型的斯太尔双级减速驱动桥向单级桥方向发展。本文正是以新型的10T级的单级减速驱动桥的桥壳为研究对象。本文的重点是：以有限元静态分析、动态分析及机械结构优化设计理论为基础，将CAD软件UG和有限元分析软件ANSYS结合起来，完成了从驱动桥壳三维建模到有限元分析的整个过程，得出了驱动桥壳在四种典型工况下的应力分布和变形结果及它在自由约束状态的前16阶固有频率和振型，计算证明，该桥壳满足强度要求，可以认为它在汽车各种行驶条件下是可靠的，并且不会引起共振。在此基础上，应用ANSYS的优化模块对其进行结构优化，优化结果表明，桥壳质量有了明显的减少，最大等效应力接近许用应力，大大提高了材料的利用率，且应力分布更加合理。其中，本文总结了使用以上软件建立模型及有关分析和优化工况的规范化步骤，以达到提高工作效率的目的，得到了有益于工程实际的结论。研究结果表明，利用CAD建模技术和CAE分析技术可以显著提高汽车驱动桥桥壳的设计水平、缩短设计周期、降低开发成本并提高产品竞争力。该方法具有普遍性，可以为其他类型的驱动桥桥壳的设计和分析提供借鉴和参考。7.期刊论文 黄昶春.韦志林.沈光烈.尹辉俊 双后轴载重车车架铆接加强板的结构分析和优化设计-机械制造2007,45(5)首先分析了某重型货车车架加强板原设计中存在的不足,然后根据有限元分析的结果对其进行了优化设计.经应力应变测试,证明了新设计结构的可行性和计算模型的正确性.新设计的加强板具有结构合理、尺寸小、生产效率高等优点.8.期刊论文 刘蕴博.郭立群.马文松.李奉伟.谷京哲.杨兴中.Liu Yunbo.Guo Liqun.Ma Wensong.Li Fengwei.GuJingzhe.Yang Xingzhong 一汽解放奥威重型系列商用车自主创新成果-汽车技术2008(1)一汽解放奥威重型系列商用车是为满足未来发展需要、全新概念、具有完.全自主知识产权且符合中国国情的重型货车.阐述了一汽解放奥威重型系列商用车开发的总体目标,论述了该系列车型上采用的免润滑、免维护、免调整、长寿命、高性能V形反作用杆后平衡悬架系统,以及双前转向轴平衡悬架系统、车架轻量化、高强度钢板应用等方面的自主创新成果,归纳了这些自主创新成果对行业的推动作用.9.学位论文 刘文华 高强度钢板在汽车轻量化中的应用研究 2009 随着汽车保有量的与日俱增，能源短缺、环境污染等一系列问题日益突出，节能和环保成为关系人类可持续发展的重大问题，汽车轻量化是实现节能减排的重要途径。本文以某重型货车身驾驶室地板为对象，从选取高强度钢板和铝合金板材改变板厚来实现轻量化的目标出发，对地板主要零部件进行轻量化研究。本文研究的主要内容如下：（1）根据汽车车身结构轻量化研究的特点，系统分析了用于轻量化的各种材料及其应用现状，着重介绍了高强度钢板的特点及其应用情况。（2）论述了有限元法的基本理论，介绍了相关有限元分析软件，并建立某重型货车驾驶室地板的有限元模型，同时分析了建模过程中要注意的问题，包括CAE建模中几何模型的整理、单元的选取、焊点的处理，并对模型质量的评价指标进行分析。（3）介绍了线性静力分析的基本原理，包括静态强度和刚度分析理论。计算分析了地板在弯曲和扭转两种工况下的变形和应力情况，并对计算结果做出评价，通过地板纵梁处弯曲挠度曲线的连续性验证了有限元模型的正确性。在此基础上，采用高强度钢板减小板厚，对地板5个主要零部件进行轻量化研究，从刚度和强度两个方面分析比较，得出可行的轻量化方案。（4）选取铝合金材料进行轻量化研究，与高强度钢板的轻量化方案作比较。首先，分析了不同系列铝合金的特点，选择车身用铝合金材料用于地板的轻量化研究，根据相同弯曲刚度和弯曲强度下铝合金与钢的厚度比和质量比，修改5个零部件的板厚，得出可行的轻量化方案。最后，将普通低碳钢、高强度钢板与铝合金三种材料的方案作性价比的比较。上述研究表明，虽然高强度钢板减重的效果与铝合金相比有一定差距，但是高强度钢板具有生产成本较低，加工工艺成熟等特点，采用高强度钢板具有一定的优势。从该车驾驶室地板的轻量化可以推广到整个驾驶室、车架、车厢等的轻量化研究，实现该货车的整体减重。本文链接：下载时间：2009年12月24日