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《华中科技大学》 2007年
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基于ANSYS的某车载骨架结构的有限元分析与优化

冯浩  
【摘要】: 随着科学技术和生产的迅速发展,有限元方法的运用越来越广泛,今天各工矿企业、设计、研究部门已普遍采用有限元方法进行生产过程的数值模拟、科研的数值试验和产品的优化设计。对产品进行有限元分析和优化可以校核产品的强度和刚度,并减小了重量,降低了成本。因此对产品进行有限元分析和优化具有重要意义。 本文以某车载骨架结构为研究对象,先对车载骨架的拓扑结构进行了研究,利用梁单元建模进行了多方案的比较,得到了骨架比较合理的拓扑结构。然后利用有限元软件ANSYS建立了骨架结构的基于板壳单元的有限元模型,并对该骨架结构在四个典型载荷工况下的应力和变形进行了分析,并把有限元计算结果与试验结果进行了比较,同时还对骨架结构进行了模态分析。在综合分析汇总各种数据后,建立优化方程,选择骨架自重为目标函数,骨架结构的受载为约束条件,骨架的截面尺寸作为设计变量,进行了优化设计。 最危险工况的计算结果表明骨架结构存在着缺陷,因此对骨架的局部结构进行了改进。通过对改进后骨架结构的计算结果与试验结果的比较,表明骨架结构的有限元模型及所加的边界条件是合理的。通过对骨架结构的优化,得到的优化结果达到了预期的目的,降低了骨架自重,又保证了骨架结构的强度和刚度。以上研究的结果为设计人员进行结构的改进和优化提供了技术依据。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U463.32

【引证文献】
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1 吴凡;张祥林;;空调翅片立式穿管机穿管支架有限元分析[J];机械工程师;2012年10期
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【参考文献】
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【共引文献】
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9 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
10 王红云;单根多楔带附件驱动系统动态特性建模与仿真技术的研究[D];华南理工大学;2010年
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【同被引文献】
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1 张雷;船用齿轮箱的灵敏度研究及结构优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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4 辛宇辉;CY4102BZQ柴油机轴系动态特性研究及有限元分析[D];天津大学;2003年
5 田君丽;换热器液压胀接密封机理的研究[D];北京化工大学;2003年
6 陈曙梅;航行状态下舰船结构总体变形分析[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 李宏茹;JJ225/43-K石油钻机井架强度及稳定性计算[D];兰州理工大学;2005年
8 杨慧;热锻模综合应力与其材料的物理性能参数之间对应关系的有限元分析[D];武汉理工大学;2005年
9 刘涛;整体式板桥纵向裂缝研究分析及处理[D];河北工业大学;2005年
10 姬丽娟;交流接触器电磁机构有限元分析与多场耦合技术的研究[D];河北工业大学;2005年
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