全地域机动平台车架cae分析（开题报告）.doc

全地域机动平台车架CAE分析 开题报告

1 课题的目的及意义
全地域车使用条件恶劣，结构非常复杂，包括其复杂的形状，复杂的载荷作用。而车架是整个汽车的基础，在它上面安装着发动机、传动系、行驶系和汽车车身等主要装置。由于在装载、运输中承受主要的载荷，因此，车架性能的优劣直接影响整车的性能，同时也反映了整车的技术水平[1 2]。在汽车结构设计中，在保证安全的前提下，要使车架的结构合理，便于加工、装配，同时也要减少材料的量。车架的刚度、强度及动态性能对整车的振动舒适性、行驶平顺性、安全性及寿命有着很大的影响。此课题的目的就是对车架进行模态分析与试验以及强度﹑刚度分析，得到全地域车的车架各结构参数，学习其先进的车架设计方法，为今后车架的设计提供参考依据。
本课题的意义在于能为结构设计人员积累现代设计方法的经验，提高建立汽车动力学模型的水平，探讨现代结构动态分析方法，将其应用于产品的性能分析阶段，在减少产品开发的时间和成本，提高设计水平﹑增强市场竞争力方面会做出有意义的尝试。

1.1 国内、外车架CAE有限元分析的发展及现状
CAE的重要分析方法—有限元法（即有限单元法）最早是为解决结构计算而提出的，并成功应用于工程实践中。随着研究的深入，有限元法不仅作为一种解决力学问题的分析方法，而且也是一种数学上解微分方程的数值计算方法。只要微分方程经分割近似分片插值，能得到满足要求的解，就可以用有限元法进行计算。除连续体弹性力学外，塑性力学、流体力学、传热学、结构分析动力学、变流力学等等都广泛使用有限元法进行计算[3]
在实际的工程技术领域，根据分析的目的，有限元法的应用可以分为以下三种类型：一是静力学分析；二是模态分析和稳定性分析；三是瞬时动态分析。在汽车结构分析中，有限元法以作为一种常用的基本方法被广泛应用。汽车结构有限元分析的主要应用范围具体体现在：一是在汽车设计中，对所有的结构件﹑主要零部件的强度﹑刚度﹑疲劳分析﹑NVH分析﹑稳定性分析。二是在汽车结构的CAD﹑优化设计中。三是在汽车结构动态分析中。
对车架的有限元分析开始于20世纪60年代中期。国外十分重视利用有限元方法对车架进行辅助设计，取得了大量的研究成果。Beermann, HJ提出了利用梁、板混合单元对货车车架横梁与纵梁连接处进行合理简化的方法[4], Kim, H.S等人对车架在极限静态载荷下的失效表现形式进行了详细的讨论[5], Ao, Kazuo, Niiyama等