基于有限元的某轻型载货汽车车架优化设计开题报告

1. 研究目的与意义

根据交通运输部给出的数据显示，我国公路货运量在 2010 年中已经超过 114.5 亿吨，公路货运周转量达到 2 万亿吨公里，其中 2010 年 6 月我国公路货运量和公路货运周转量分别为 20.3 亿吨和 3639亿吨公里，而有 49%的公路运输量来自轻型货车。

近年来，我国现代物流业进入到飞速发展阶段，轻型货车在货物运输中的作用越来越大。

对于货车而言，提高车辆的承载能力，促进车辆结构朝轻量化方向转变，并延长车辆使用寿命，是当前载货车辆设计的核心目标。

2. 课题关键问题和重难点

本课题要求(1)确定某轻型载货汽车车架作为研究对象，明确车架组成、结构尺寸和荷载等参数，完成车架的二维简图和三维模型；(2)将三维模型导入有限元分析软件，进行网格划分，完成车架静应力的分析，车架在各种路况极限工况下利用有限元分析软件进行静态响应分析；(3)完成车架模态分析，分析计算车架各阶模态的频率和振型；(4)在上述分析基础之上，对车架进行优化设计并完成验证。

车架结构设计的目的是为了在保证车架强度，刚度和动态性能的前提下，减少车架总的质量，从而使钢材和燃油的消耗得以降低，排放的污染物得以降低，车速得以提高，燃油利用率更高，汽车的启动性能和制动性能得以改善，而且也可以有效地控制噪声和振动的产生，增加汽车和公路的使用寿命。

针对车架的车架横纵梁设计，纵梁的强度计算和截面尺寸的确定以及刚度条件，本课题利用《机械设计》中的相关知识，了解车架设计的相关参数，利用相关公式进行计算，再使用ug和cad软件进行建模和作图，最后用有限元分析软件进行静力学分析和优化。

3. 国内外研究现状（文献综述）

3.1车架的原理和主要的结构：车架是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构，俗称大梁，是汽车的基体。

一般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。

车架必须具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。

4. 研究方案

(1)确定某轻型载货汽车车架作为研究对象，明确车架组成、结构尺寸和荷载等参数，用ugnx完成车架的二维简图和三维模型；(2)将三维模型导入有限元分析软件ANSYS软件中，进行网格划分，完成车架静应力的分析，车架在各种路况极限工况下利用有限元分析软件进行静态响应分析；(3)完成车架模态分析，分析计算车架各阶模态的频率和振型；(4)在上述分析基础之上，对车架进行优化设计并完成验证。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。

英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。