約三萬八千余字

摘 要

本文以長春一汽輕型車廠生產(chǎn)的華凱牌CA5160CLXYK28L5BE3A型倉柵運輸車車架為研究對象，對其進行了靜力和模態(tài)分析，在此基礎(chǔ)上研究了車架的可靠性。車粿@嘰繚諍幽廈牌涔慍〔獾茫恍┲匾問ü綺櫚謾３導(dǎo)蓯堤迥Ｐ馱赑ro/E中裝配，然后通過接口導(dǎo)入ANSYS中。
本文首先建立了以實體單元為基本單元的車架有限元模型，在此模型基礎(chǔ)上進行彎曲和彎扭聯(lián)合工況分析，得到了車架各工況下的應(yīng)力分布，然后對車架進行模態(tài)分析，得到車架的各階固有頻率和固有振型，為以后的高級動應(yīng)力分析做準備。最后，根據(jù)這些計算結(jié)果，找出車架最容易破壞的地方，通過這一部分的可靠度研究來分析整個車架的可靠性。
目前人們對使用這種方法進行的車架分析已有很多研究，但是對使用這種方法進行車架分析的過程及一些注意問題研究的還很少，所以就會導(dǎo)致剛?cè)腴T的一些工程人員使用這種方法進行分析時走很多彎路，甚至得到的結(jié)果是錯誤的。
本文通過對車架有限元結(jié)構(gòu)分析來講述分析的過程及注意事項，為有限元分析技術(shù)應(yīng)用于車架設(shè)計提供了一種規(guī)范化的過程與步驟。

關(guān)鍵詞 Pro/E；ANSYS；靜力分析；模態(tài)分析；可靠性

Study on Reliability of Frame Based on ANSYS



ABSTRACT

In this paper, the static and modal of Changchun FAW Light Vehicle Production Huakai brand CA5160CLXYK28L5BE3A type truck frame is analyzed. Frame size is measured in Henan famous Auto Plaza, some important parameters through the network to look up. Frame solid model is assembled in Pro / E, and then imported into ANSYS.
Frame FEM computation model taking solid as basic unit is established. Based on this model, firstly, static is analyzed and the stress distribution of frame under various static working condition is attained; secondly, modal analysis of frame is carried out and natural frequency and modes of this frame is received， the dynamic stress analysis of future high-level preparation. Finally, according to the results, identify the most easily damaged parts of the frame, and then to eva luate the reliability of this part of the reliability of the entire frame.
Now people use this method of frame analysis has been a lot of research, however, the use of this method should be noted that very few people still study area, it will lead to a number of engineers has just started to use this method of analysis, taking many detours, and even the results obtained is wrong.
Based on the frame finite element analysis to describe the process of analysis and attention are matters for the finite element analysis technology to provide a standardized frame design process and steps.
Keywords Pro / E; ANSYS; static analysis; modal analysis; reliability
目 錄


中文摘要
英文摘要
1 緒論 1
1.1 課題的背景 1
1.2 論文選題的意義與目的 1
1.2.1 論文選題的意義 1
1.2.2 論文選題的目的 2
1.3 有限元法在車架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀及問題 2
1.3.1 車架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析的概述 2
1.3.2 車架結(jié)構(gòu)有限元模型的形式 2
1.3.3 有限元法在車架結(jié)構(gòu)分析中存在的問題 3
1.4本文的主要研究內(nèi)容 3
2 ANSYS軟件的介紹 4
2.1 ANSYS的主要功能 4
2.2 ANSYS提供的分析類型 4
2.3 ANSYS的典型分析步驟 5
2.3.1 建立有限元模型 5
2.3.2 加載求解 6
2.3.3 查看求解結(jié)果 7
2.4本章小結(jié) 7
3 車架實體模型的建立 8
3.1 車架總體介紹 8
3.2 Pro/Engineer基本功能 8
3.3 模型的簡化 9
3.5 Pro/E使用經(jīng)驗 13
3.6 本章小結(jié) 15
4 車架有限元模型的建立 16
4.1 Pro/E和ANSYS的連接 16
4.2 單位轉(zhuǎn)換 17
4.2.1 單位轉(zhuǎn)換的原因 17
4.2.2 單位制問題解決的辦法 17
4.3 模型的導(dǎo)入 19
4.4 有限元模型的建立 19
4.5 Booleans運算 22
4.5.1 未進行Booleans運算的分析結(jié)果 22
4.5.2 Booleans運算命令的選擇 25
4.6干涉問題 25
4.6.1 裝配體中有零件干涉將會出現(xiàn)的問題 26
4.6.2 裝配體中零件間發(fā)生干涉后的解決方法 29
4.7由于鏡像命令而引起的模型損失問題 31
4.7.1 模型損失問題的描述 31
4.7.2 模型損失問題的解決辦法 32
4.8本章小結(jié) 32
5 車架靜力分析 33
5.1 車架結(jié)構(gòu)有限元分析的類型 33
5.2 SOLID92單元簡介 33
5.3 汽車彎曲工況的分析 34
5.3.1 求解 34
5.3.2 后處理 38
5.4 汽車彎扭聯(lián)合工況的分析 40
5.4.1 求解 40
5.4.2 后處理 42
5.5 車架ANSYS靜力分析經(jīng)驗 43
5.5.1 對象選擇問題 43
5.5.2 施加面力問題 44
5.5.3 重力的方向問題 44
5.5.4 劃分網(wǎng)格問題 44
5.5.5 單獨查看某個零件結(jié)果的難題 45
5.6 本章小結(jié) 46
6 車架模態(tài)分析 47
6.1 模態(tài)分析的理論基礎(chǔ) 47
6.2 車架模態(tài)分析的類型 48
6.3 兩種狀態(tài)時的結(jié)果對比分析 52
6.3.1 兩種狀態(tài)時的固有頻率 52
6.3.2 兩種狀態(tài)下車架的前十階振型對照圖 53
6.4 模態(tài)分析中的約束問題 64
6.5 模態(tài)分析中要不要考慮重力 65
6.7 本章小結(jié) 66
7 可靠性分析 67
7.1 可靠性概述 67
7.1.1 可靠性發(fā)展簡史 67
7.1.2 現(xiàn)階段可靠性工作的特點 67
7.1.3 國內(nèi)可靠性研究現(xiàn)狀 67
7.2 常規(guī)設(shè)計與可靠性設(shè)計 67
7.3 ANSYS可靠性分析功能 68
7.3.1 蒙特卡羅法 68
7.3.2 響應(yīng)面法 69
7.3.3 可靠性分析一般步驟 70
7.4 車架可靠性 70
7.4.1 該分析的假設(shè) 70
7.4.2 變量的確定 70
7.4.3 縱梁可靠性分析過程 71
7.5 本章小節(jié) 78
8 論文總結(jié) 79
8.1 所做的工作 79
8.2 需要進一步改進的地方 79
致 謝 80
參考文獻 81

參考文獻

[1] 孫啟會,閔鵬.有限元法在汽車車架分析中的應(yīng)用[J]...