阐释车架基于传递功率流目标复杂车架结构拓扑优化设计研究生

论文导读：
摘要：随着现代工业设备不断向着高速、轻质、低能耗和高性能的方向进展,以及人们对于环境舒适性要求的提升,车辆的振动与噪声已成为一个热点不足。车架是联接驾驶室、发动机、变速箱、传动系统等各重要部件的承载基体,车架的结构设计不仅联系到车辆的工作可靠性,对车辆的振动特性也有关键性的影响。本论文以某型推土机的驾驶室减振降噪不足为背景,探讨了以振动能量传递角度、以振动功率流为目标函数的车架结构优化设计不足,探讨了车架的拓扑结构及其上面安装零部件的位置等对驾驶室隔振效果的影响,以及通过对车架拓扑结构的合理优化来改善整车结构的动态特性并提升工程车辆的性能与舒适性。首先,建立了车架—驾驶室复杂系统的动力学模型,根据导纳浅析原理和四端参数法推导了振源激振力和驾驶室在各支承输出激振力的传递联系,建立起以激振力到输出功率流的系统动力传递矩阵,进而得到输出功率流的计算公式,并对建立的车架—驾驶室的论述模型进行验证,得到车架结构的振级落差曲线,证明论述模型建立的正确性。其次,在ANSYS中建立车架—驾驶室复杂系统的三维有限元模型,对其进行动特性浅析,得到了车架的固有频率,并对其振动特性进行了浅析,为推土机结构零部件设计提供了几种新的优化设计对策案例。根据谐响应数据计算出复杂结构导纳矩阵中的各元素,并将其组装成矩阵,为传递功率流的计算以及系统减振设计的评价奠定基础。最后,探讨了基于传递功率流目标的车架结构拓扑优化不足：其一是在基于HyperWorks软件的车架拓扑优化设计中,同时考虑这种优化结果对系统功率流传递特性的影响,即兼顾车架结构的宽频带振动特性方面的要求；其二是探讨建立以传递功率流作为优化目标函数的车架—驾驶室的结构动态优化设计对策,即通过子结构的有限元建模和动特性浅析拟定初步的结构改善案例,而后通过对车架结构修改前后的传递功率流频谱的比较浅析,得出比较可行的动态特性优化案例。关键词：车架论文隔振论文拓扑优化论文功率流论文
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ABSTRACT9-11
第1章 绪论11-21

1.1 课题的探讨背景和作用11-12

1.2 车架结构优化的探讨与进展概况12-15

1.3 隔振论述探讨、进展概况15-16

1.4 被动隔振不足的提出及进展情况16-19

1.4.1 被动隔振不足的提出16-17

1.4.2 隔振系统功率流探讨策略17-19

1.5 本论文的探讨内容19-21

第2章 车架—驾驶室复杂结构系统的动力学模型21-39

2.1 引言21

2.2 导纳浅析原理及导纳形式的功率流计算策略21-30

2.1 机械阻抗和导纳基本概念21-25

2.2 四端参数法25-26

2.3 功率流传递率及传递功率流的探讨26-30

2.3 车架～驾驶室复杂结构系统动力学建模30-35

2.3.1 定义计算模型30-31

2.3.2 系统动力传递矩阵31-33

2.3.3 系统参数矩阵的确定33-34

2.3.4 运用振动功率流对驾驶室减振效果进行论述预测和评价34-35

2.4 论述模型的验证35-38

2.5 本章小结38-39

第3章 子系统的有限元建模及动特性浅析39-61

3.1 引言39

3.2 有限元的基本思想及浅析步骤39-41

3.3 车架—驾驶室有限元模型的建立及前处理41-43

3.1 有限元模型的建立41-42

3.2 有限元模型的前处理42-43

3.4 车架的动特性浅析43-59

3.4.1 车架的模态浅析44-54

3.4.2 车架的谐响应浅析54-59

3.5 本章小结59-61

第4章 基于功率流目标函数的车架结构动态特性优化设计61-77

4.1 引言61

4.2 结构优化原理61-66

4.

2.1 拓扑优化论述及HyperWorks软件介绍61-65

4.

2.2 基于有限元动特性浅析的车架优化设计对策65-66

4.3 车架的拓扑优化结果浅析66-68

4.4 基于结构优化结果的几种动态特性建模及隔振效果探讨68-74

4.1 基于Optistruct软件的优化结果浅析70-71

4.2 基于有限元动特性浅析的优化结果浅析71-74

4.5 本章小节74-77

总结与展望论文导读：77-79总结77-78展望78-79参考文献79-86攻读硕士期间发表的学术论文86-87致谢87-88学位论文评阅及答辩情况表88上一页12
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总结77-78
展望78-79
参考文献79-86
攻读硕士期间发表的学术论文86-87
致谢87-88
学位论文评阅及答辩情况表88