全地形车车架动态特性分析与结构优化

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50128523415重庆理工大学硕士学位论文全地形车车架动态特性分析与结构优化研究生:黄云涛指导教师：李晓灵研高工陈旭教授学位类型专业学位专业学位类别：工程硕士（车辆工程领域）研究方向：车辆传动技术研究及应用培养单位：车辆工程学院论文完成时间：2015年3月25日论文答辩日期：2015年5月30日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50128523415Master'sDissertat

2、ionofChongqingUniversityofTechnologyVibrationcharacteristicsanalysisandoptimizationofATVframeusingmodalanalysistechnologyPostgraduate:Huangyun-taoSupervisor：Lixiao-lingSeniorResearcherDegreeCategory：Prof.ChenXuSpecialty:MasterofEngineering（VehicleEng

3、ineering）ResearchDirection:ProductdigitaldesignmethodsandtechniquesTrainingUnit:InstituteofvehicleengineeringThesisDeadline:March25,2015OralDefenseDate:May30,2015重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发

4、表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“V”)：1.保密□,在年解密后适用本授权书。2.不保密Si摘

5、要摘要全地形车（Allterrainvehicle,ATV）是一种全新概念的新车型，在国内通常称为沙滩车。该车型区别于轿车、客车的特点在于：使用工况复杂，越野性能突出，能够适应沙地、沼泽地、泥地等各种地形，广泛应用于农业、地质勘测、娱乐休闲等行业，也可应用于军事、消防等领域。根据以上特性，对车架的性能有较高要求。其中动态特性是重要的使用性能之一。车架是全地形车的骨架，车架的动态特性对整车振动舒适性有较大影响。本文以某公司实际产品（全地形车）为例，以车架为研究对象，在对其动态特性分析的基础上，进行

6、结构优化，以改善其振动特性，进而改善全地形车的乘坐舒适性。全文主要研究内容如下：（1）根据全地形车车架的实际情况，进行适当简化后，运用三维建模软件UG建立车架的几何模型。（2）将建立的几何模型转换成IGS格式后，导入前处理软件HyperMesh中，进行几何清理后，建立车架有限元模型。（3）基于建立的有限元模型,运用有限元分析软件HyperWoks中的Radioss模块对车架进行计算模态分析，给出了车架结构的前八阶固有频率和模态振型，并对车架的动态特性进行分析。（4）利用LMS模态测试系统，对车架

7、进行了试验模态分析，利用模态判定准则和频响函数法对试验结果进行检验，并将试验模态结果与计算模态结果作对比，验证有限元模型的正确性。同时为下文的结构改进和尺寸优化打下基础。（5）分析路面激励和发动机激励对全地形车振动舒适性的影响，确定引起车架共振的主要激励源。（6）根据模态分析结果，结合振型特点，对车架进行改进，提出两种改进方案。（7）根据结构优化理论和车架构造的实际情况，选择了尺寸优化技术，对车架进行优化。通过灵敏度分析，找出最优设计变量，建立优化模型。对优化后的车架在四种典型工况下进行强度校核

8、，验证优化效果。关键词全地形车车架有限元模态分析结构优化IAbstractABSTRACTAllterrainvehiclesareanewconceptofthemodels.It’softenreferredtoATV.Themodeldifferentfromcars,busesisthat:usecomplexconditions;outstandingoff-roadperformance;abletoadapttothesand,marsh,mudandotherindustries