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《兰州理工大学》 2011年
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电源车车厢结构分析及轻量化研究

牟伟杰  
【摘要】:本文针对某企业研发的厢式军用电源车,运用ANSYS Workbench12.1有限元软件进行了车厢结构分析及车量化研究。 强度和刚度是车厢结构的基本要求,通过对车厢强度和刚度分析可以查明车厢的应力分布状况和变形状况,从而揭示车厢强度和刚度的薄弱环节,为结构轻量化设计提供参考。静力学分析是对满载时的结构强度和刚度进行校核,本文主要分析以下四种工况的应力和变形情况:静态弯曲工况(匀速直线运动)、静态扭转工况(通过扭曲路面)、紧急制动工况和紧急转弯工况。 由于某军用电源车行驶路况较复杂,在静态分析的基础之上,计算了车厢骨架结构有预应力作用的振动模态,获得了车身的固有频率及相应的振型。然后以模态分析结果为基础,运用路面位移谱进行了随机振动分析,计算出两种工况下随机振动的应力应变分布数据。计算结果表明,该军用电源车以40km/h的速度在碎石路面上行驶时受到的载荷最大,但是还有轻量化的余地。 为了实现车厢的轻量化设计,本文通过参数化建模,以大型优化软件为平台,对车厢梁部件截面尺寸进行优化。 本文的研究说明有限元方法为车厢结构静态和动态特性的仿真及优化设计提供了有效的基础理论及方法,并通过本文的研究找到一种厢式车通用的研究方法,对其他厢式车的设计也具有一定的参考意义。
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