半挂牵引车牵引座轻量化设计研究

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1、中图分类号：U463.91+1论文编号：HBLH2015-296UDC：密级：公开硕士学位论文半挂牵引车牵引座轻量化设计研究作者姓名：赵飞学科名称：机械制造及其自动化研究方向：机构学与机械动力学学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期：2014年12月02日申请学位类别：工程硕士导师姓名：蔡玉强教授单位：河北联合大学机械工程学院曹寿君高工单位：唐山钢铁国际工程技术有限公司论文评阅人：冯立艳教授单位：河北联合大学机械工程学院刘宝林正高工单位：首钢京唐联合钢铁有限公司论文答辩日期：2015年03月01日答辩委员会主席：刘秉新教授关键词：牵引座；有限元法；静态分析；动态分析；轻量化

2、设计唐山河北联合大学2015年03月StudyontheLightweightDesignoftheSaddleoftheTractorSemi-trailerDissertationSubmittedtoHebeiUnitedUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyZhaoFei(MechanicalEngineering)ProfessorCaiYuqiangSupervisor:CaoShoujunMarch,2015独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我

3、个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同

4、意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要半挂牵引车牵引座起着连接牵引车与半挂车的作用，承载着运输时半挂车产生的各种冲击载荷。因此，牵引座的质量性能直接影响着汽车运行时的安全性。同时，为了降低企业的生产成本，在结构强度以及刚度符合要求的前提之下对牵引座进行轻量化设计研究有着十分重要意义。首先，基于CREO软件构建牵引座的三维几何模型，并将其导入到ANSYS软件，完成三维有限元模型的创建。其次，在典型工况下对牵引座进行静态分析，求出相应工况下的应力应变图；再次，对牵引座进行模态分析，提取前八阶的固有频率以及相应

5、振型；然后，结合我国的实际路况，通过MATLAB软件编制相应程序获得C级时域路面的不平度，并将其导入到ADAMS软件中转化成激励信号。通过ADAMS软件建立半挂牵引车1/4虚拟仿真模型，作30秒的动态仿真分析，获得牵引座上表面的载荷数据。将载荷数据编制成数组并施加到牵引座的上表面，在ANSYS软件中进行瞬态动力学分析。最后，把质量最轻作为目标函数，利用尺寸参数优化方法对牵引座进行轻量化设计研究，并把轻量化以后的数据作圆整处理，最终结果表明，优化后的牵引座质量为原来的83.33%，获得了令人满意的轻量化效果。通过对牵引座的轻量化设计解决了相关企业的现实问题，而且为产品设计研发奠定了理论

6、基础，同时为其它产品的动态分析以及优化设计提供了一定的参考，具有很好的社会效益和经济价值。图69幅；表5个；参59篇。关键词：牵引座；有限元法；静态分析；动态分析；轻量化设计分类号：U463.91+1-I-河北联合大学硕士学位论文AbstractThesaddleofthetractorsemi-trailerplaystheroleofconnectingthetractorandsemi-trailerandbearingallkindsofimpactloadproducedbysemi-trailerintheprocessoftransportation.Therefore

7、,thequalityofsaddlehasadirectimpactonthesecurityoftransportation.Atthesametime,inordertoreducetheproductioncostoftheenterprise,ithasaveryimportantsignificanceofthelightweightdesignresearchforthesaddleunderthepremiseofmeetingthereq