車架正面碰撞性能CAE分析與改進(jìn)的開(kāi)題報(bào)告

車架正面碰撞性能CAE分析與改進(jìn)的開(kāi)題報(bào)告摘要：本文針對(duì)汽車車架正面碰撞性能進(jìn)行了CAE分析及改進(jìn)研究。首先，利用ABAQUS軟件建立了車架的有限元模型，進(jìn)行了靜態(tài)剛度分析、模態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析，驗(yàn)證了模型的可靠性。然后，模擬了車架正面碰撞，分析了碰撞前后各節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變和應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)在部分節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象。最后，通過(guò)改變車架的材料和結(jié)構(gòu)布局等方式，對(duì)車架進(jìn)行了改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行了仿真分析，得出了改進(jìn)后的應(yīng)力分布曲線和車架的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)曲線。關(guān)鍵詞：車架；CAE分析；改進(jìn)；碰撞性能；應(yīng)力分布一、研究背景及意義汽車車架是一臺(tái)車的重要組成部分，直接關(guān)系到車輛的性能和安全性。近年來(lái)，在各國(guó)政策的推動(dòng)下，汽車碰撞規(guī)范越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)車架的碰撞性能提出了更高的要求。因此，對(duì)車架的碰撞性能進(jìn)行研究和改進(jìn)，有著重要的意義。二、研究?jī)?nèi)容及方法本文以一款小型車車架為研究對(duì)象，采用CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）分析方法，對(duì)車架的靜態(tài)剛度、模態(tài)特性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)及碰撞性能進(jìn)行分析和研究。具體流程如下：（1）建立車架的有限元模型首先，利用3D建模軟件建立車架的三維模型，然后轉(zhuǎn)化為有限元模型，并導(dǎo)入ABAQUS軟件中。（2）靜態(tài)剛度分析在模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行靜態(tài)剛度分析，計(jì)算車架在不同載荷下的變形量和應(yīng)力分布情況，在此基礎(chǔ)上對(duì)車架的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。（3）模態(tài)分析進(jìn)行固有頻率和振型計(jì)算，通過(guò)振型形態(tài)的分析來(lái)評(píng)估車架的抗震能力和固有頻率的大小及變化，找到模態(tài)集中的節(jié)點(diǎn)和部位。（4）動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析構(gòu)建車輛多層體系動(dòng)態(tài)模型，對(duì)其進(jìn)行理論分析并得出響應(yīng)方程。將車架有限元模型作為子系統(tǒng)，以片段時(shí)域分析法為基礎(chǔ)，分析車架在行駛過(guò)程中的動(dòng)力響應(yīng)，包括加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等情況。（5）車架的碰撞性能分析仿真車輛在正面碰撞情況下車架的強(qiáng)度和變形情況，分析各節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變和應(yīng)力分布，找到容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的部位并分析原因。（6）改進(jìn)方案和仿真分析通過(guò)改變車架的材料和結(jié)構(gòu)布局等方式，提高車架的強(qiáng)度和碰撞性能，對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證改進(jìn)方案的可行性和有效性。三、預(yù)期成果通過(guò)對(duì)車架的CAE分析和改進(jìn)研究，本研究預(yù)期實(shí)現(xiàn)以下成果：（1）對(duì)車架的靜態(tài)剛度、模態(tài)特性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)及碰撞性能進(jìn)行全面研究。（2）找到車架容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的部位，采取有效改進(jìn)方案提高車架的強(qiáng)度和碰撞性能。（3）通過(guò)仿真分析，得出改進(jìn)后的應(yīng)力分布曲線和車架的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)曲線，并驗(yàn)證改進(jìn)方案的可行性和有效性。四、研究計(jì)劃及進(jìn)度安排研究計(jì)劃分為三個(gè)階段：階段一（1-4周）：研究車架的CAD建模，并建立有限元模型，進(jìn)行靜態(tài)剛度分析和模態(tài)分析，得出車架的剛度和模態(tài)特性。階段二（5-8周）：進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析和車架的碰撞性能分析，找到容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的部位，并提出改進(jìn)方案。階段三（9-12周）：對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行仿真分析，得出改進(jìn)后的應(yīng)力分布曲線和車架的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)曲線，并驗(yàn)證其可行性和有效性。參考文獻(xiàn)：[1]鄧瑾雯.基于CAE分析的汽車車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D].吉林大學(xué),2016.[2]王棟,肖健.基于CAE的汽車車架強(qiáng)度分析研