国内外相关研究的现状分析-吉林大学.DOCVIP

硕士学位论文开题报告 论文名称： 全地形车整车结构静动态分析及轻量化设计 姓 名： 魏小强 学 号： 2008412120 专 业： 机械设计及理论 所属院系： 机械科学与工程学院 指导老师： 成凯 教授 论文起止时间：2009年9月～2011年6月  目 录 1. 研究背景及意义 1 1.1. 课题来源 1 1.2. 课题意义 1 2. 国内外相关研究的现状分析 1 2.1. 国外研究现状 1 2.2. 国内研究现状 3 3. 研究目标和内容 3 3.1. 研究目标 3 3.2. 研究内容 4 4. 关键技术和解决方案 5 4.1. 系统总体解决方案 5 4.2. 关键技术及解决途径 7 5. 预期的研究成果形式及创新点 7 5.1. 研究成果 7 5.2. 技术指标 8 6. 论文工作计划 8 7. 主要参考文献 8 研究背景及意义 课题来源 本课题基于吉林大学和哈尔滨北方特种车辆制造有限公司合作开发的全地形车。 课题意义 世界上生产全地形车的主要国家有瑞典、俄罗斯、芬兰、美国、新加坡和斯洛伐克等，主要的全地形车产品有：瑞典Bv206履带式全地形输送车，改进型Bv206S全地形装甲车，俄罗斯双节履带运输车ДТ-10П、ДТ-20П、ДТ-30П，芬兰西苏(SISU)NA-140全地形车，新加坡的“骏马Bronco”全地形车，国产的“西贝虎”两栖全地形车及CTW12橡胶履带全地形车。 瑞典和新加坡都只生产小型车，一般称为履带式全地形车，如瑞典赫格隆公司的BV206，整车质量4490kg，载重2250kg，发动机功率93kW/4600rpm，最高车速50km/h，增加装甲后为BV206S，用于战场输送兵员。新加坡新科动力公司生产的“骏马Bronco”，与BV206类似，均属于小型车。俄罗斯Vizyaz生产系列全，有2t、5t、10t、20t、30t。 国内早在1990年由辽宁省朝阳重型机器厂开始仿研BV206，1992出样机，但没有形成批量生产。目前新加坡新科动力公司收购的贵州詹阳公司已经开始在国内生产“骏马”轻型全地形车。大型的全地形车在国内是空白。 由于大型的全地形车在我们国内尚未形成优势，此次设计的全地形车载重量可达30t，是世界上最大的产品。研制成功后将有效弥补国内大型全地形车的空白，在运输重量上取得突破。 此次研制的全地形车，可适应在各种恶劣环境和复杂路面条件下对货物和人员的运输，工作的环境温度在-40℃～50℃，可在沙漠、雪地、山地、沼泽地行驶，并可以浮渡。 全地形车的设计参考俄罗斯样车，载重30t，前后两节，中间铰接，前后车同时驱动。 Supercat(6×6)轻型全地形车辆可以通过各种崎岖路面，具有良好的通过性能。该车既应用于军方又有民用产品。从1984年以来已经在英国陆军和RAF服役多年，主要用于空降兵、航空旅等其中无论Markl或者是MarkZ 图 1水平路面满载静止 图 2 下30度坡，前车与后车相差30度 2要计算的扭转工况 约束车架的最后两个轮子，最前面的两个轮子时间相反的位移载荷。 约束车架最前最后两个轮子，另外的最前最后两个轮子加相反的位移载荷 3要计算的单桥承载工况 图 3 过1.5米墙 图 4 过4米沟 图 5 过凸坡 图 6过凹坡 由上述几种工况确定车架变形应力较大的地方，对车架变形较大的部位修改材料，更改模型，使变形合理。对应力较大的地方，加大板厚，修改模型。保证整车的弯曲刚度和扭转刚度。 在静力分析的基础上紧接着分析前后车架的振动情况，查看整车自由振动时的振动频率和固有振型，谐响应分析车架在谐波激励作用下的响应情况，由频率幅值来判断，防止共振的发生。 疲劳分析时需要定义疲劳极限图，由全地形车的工作环境确定载荷—时间曲线，由此确定出交变应力，ANSYS中加到扭杆和平衡轴上计算，确定疲劳寿命也可由此评价整车的使用寿命。 本课题的全部内容由二维AutoCAD设计、三维Pro/E制图和力学分析计算组成。设计和计算是相辅相成的，通过设计确定模型的初始结构和尺寸，而力学计算进一步验证设计的合理性和正确性。而力学计算可以有效弥补设计的不足，并进行车架的拓扑优化和几何尺寸优化。基于参数化的有限元分析需要定义设计变量，状态变量，目标函数和优化计算方法（ANSYS中有零阶方法和一阶方法）。分析过程有，建立参数化模型，求解，在后处理中提取并指定状态变量和目标函数，进入优化设计器OPT指定分析文件，声明优化变量，包括设计变量、状态变量和目标函数，再选择优化工具或优化方法，及指定优化循环控制方式，进行优化分析，查看设计序列结果，确定最佳的设计参数。 关键技术及解决途径 1 平衡轴和扭杆疲劳载荷的确定及疲劳断裂分析 主要涉及疲劳载荷谱形式，载荷—时间曲线，交变应力的确定