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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
王作銘
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B05-18
指導(dǎo)教師姓名
王瑛璞
職稱
高級(jí)實(shí)驗(yàn)師
從事
專業(yè)
汽車運(yùn)用工程
是否外聘
□是√否
題目名稱
豐田戴那汽車前橋有限元結(jié)構(gòu)分析
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、研究現(xiàn)狀
汽車前軸作為汽車的重要承載零部件之一，是連接車身與懸架的重要部件，用于在車架和懸架之間傳遞鉛垂力、縱向力和橫向力，同時(shí)前軸還要承受由懸架傳遞而來的制動(dòng)力矩，,對(duì)其剛度和強(qiáng)度、抗沖擊性、疲勞可靠性方面都有很高的要求。因此，對(duì)汽車前軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析也就顯得十分重要。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分心可以借助于有限單元法和模態(tài)試驗(yàn)來完成。
有限元分析最基本的研究方法就是“結(jié)構(gòu)離散→單元分析→整體求解”的過程。經(jīng)過近50 年的發(fā)展，有限元法的理論日趨完善；有限單元法的應(yīng)用已由彈性力學(xué)平面問題擴(kuò)展到空間問題、板殼問題，由靜力平衡問題擴(kuò)展到穩(wěn)定問題、動(dòng)力問題、波動(dòng)問題。分析對(duì)象從彈性材料擴(kuò)展到塑性、粘彈性和復(fù)合材料等，從固體力學(xué)擴(kuò)展到流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電磁學(xué)等連續(xù)介質(zhì)力學(xué)領(lǐng)域。在工程分析中的應(yīng)用己從分析和校核擴(kuò)展到優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合。
目前國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的研究及趨勢(shì)，均以提高前橋性能的可靠性、安全性為目標(biāo)，采用理論有限元分析的研究方法，利用先進(jìn)的測(cè)試試驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)，在當(dāng)前先進(jìn)軟件平臺(tái)上，對(duì)汽車前橋的靜、動(dòng)態(tài)性能開展試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析及CAE研究，為產(chǎn)品的改進(jìn)和優(yōu)化提供技術(shù)依據(jù)。
2、 目的、依據(jù)和意義
汽車前橋是幾何形狀與組成、加工工藝與工序等都比較復(fù)雜的機(jī)械零、部件,在它們的制造過程中,為保證一些關(guān)鍵工藝的質(zhì)量(如沖壓質(zhì)量、焊接質(zhì)量等),往往規(guī)定要定期從生產(chǎn)線中隨機(jī)抽取樣品進(jìn)行實(shí)物的垂直彎曲剛度、彎曲靜強(qiáng)度、疲勞等一系列試驗(yàn)。根據(jù)各種試驗(yàn)中出現(xiàn)的應(yīng)力集中位置、疲勞裂紋位置、長(zhǎng)度來判別、認(rèn)可其制造質(zhì)量。這是一個(gè)反復(fù)修改和調(diào)整的過程,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果在檢測(cè)過程中,建立前橋的有限元模型,在計(jì)算機(jī)上模擬相關(guān)試驗(yàn),再通過小部分抽樣實(shí)驗(yàn),則會(huì)使設(shè)計(jì)和檢測(cè)過程縮短,減少抽樣數(shù)目,降低生產(chǎn)成本,產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。為此選擇豐田戴那汽車的一系列改進(jìn)型的前橋進(jìn)行有限元分析。
通過設(shè)計(jì)可以使學(xué)生掌握汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)的有限元分析原則和方法。培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)。使學(xué)生對(duì)汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計(jì)、Pro／E軟件、有限元分析軟件等知識(shí)綜合運(yùn)用。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、研究的基本內(nèi)容
（1）利用Pro/E軟件建立前橋的三維實(shí)體模型；
（2）運(yùn)用ANSYS分析軟件,完成有限元分析；
（3）根據(jù)分析結(jié)果，提出改進(jìn)措施；
（4）完成設(shè)計(jì)說明書。
2、擬解決的主要問題
（1）運(yùn)用ANSYS分析軟件,完成有限元分析；
1)導(dǎo)入利用Pro/E建立的前橋模型；
2）利用ANSYS添加參數(shù)、約束和載荷；
3）運(yùn)行、分析；
（2）得出分析結(jié)果，提出改進(jìn)措施；
（3）完成設(shè)計(jì)說明書。
三、技術(shù)路線（研究方法）
調(diào)查研究
數(shù)據(jù)采集、分析、處理
擬定設(shè)計(jì)思路
學(xué)習(xí)使用Pro/E,Ansys等需要使用的軟件
利用Pro/E建立模型
導(dǎo)入Ansys添加參數(shù)，約束
基于Ansys進(jìn)行分析
形成研究成果
4、 進(jìn)度安排
（1）資料收集、調(diào)研，完成開題報(bào)告 第1~2周（3月2日~3月15日）
（2）調(diào)研，學(xué)習(xí)掌握Pro／E軟件和有限元分析軟件 第3周（3月16日~3月22日）
（3）利用Pro／E建模 第4~5周（3月23日~4月5日）
（4）完成結(jié)構(gòu)分析，完成說明書 第6~12周（4月6日~5月24日）
（5）完善計(jì)算分析過程，提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施 第13~14周（5月25日~6月7日
（6）設(shè)計(jì)審核、修改、答辯準(zhǔn)備 第15~16周（6月8日～6月21日）
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周（6月22日～6月28日）
5、 參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日