轻型客车车身结构有限元分析及多体动力学仿真

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kobe20060121
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客车车身是客车的三大总成之一,从质量上看,车身占了整车的30%-40%,而成本已超过整车成本的50%;同时,客车的安全、舒适、新颖和豪华等特色同小轿车一样也要通过车身来体现;随着全球化经济发展,环保、节能及主被动安全性等问题的提出,对车身结构的性能要求越来越高。可以说,车身的设计与制造是造型艺术、结构力学、人-机工程、材料学、冲压、焊接、涂漆、装饰、防震隔音、采暖通风等方面知识的综合运用,车身技术的发展状况往往可以反应一个国家的工业水平[1]。   客车车身骨架是一个十分复杂的结构,用经典力学方法不可能得到精确的解答,同时在其设计初期,由于不可能有实测数据,设计基本上是依赖于经验和类比,缺乏建立在力学特性(强度、刚度等)分析基础上的科学依据[2]。   本文应用ANSY有限元软件对某一新开发的车身骨架进行静力学、动力学有限元分析;同时,利用ADAMS软件进行车辆的平顺性分析,并进行评价;过程中还用到C语言进行数据处理的程序的编制,利用MATLAB/SIMULINK模块进行信号的仿真。   具体研究内容及结果包括:   (1)以NJ6597SFF5威尼斯之旅车身骨架为对象建立三维几何模型和CAE有限元分析模型;   (2)建立加载和约束的边界条件,运用有限元分析软件计算该车的车身骨架结构强度,进行模态分析,绘制结构应力和应变云图以及各阶振型图;   (3)根据计算的应力应变分布和各阶振型特性寻找骨架结构薄弱环节,提出改进该车车身骨架结构的方案;   (4)利用MATLAB/SIMULINK仿真模块进行仿真,得到B级道路路面谱;   (5)利用ADAMS进行多体动力学仿真,获得相关参数,同时进行客车的平顺性分析,根据相关标准得到系统的平顺性评价结果;
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