学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

面向减振的叉车车架动力性能分析及优化技术研究

作　者: 吴迪清
导　师: 卢炎麟
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 有限元方法 车架 模态分析 优化设计 谐响应分析
分类号: TH242
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 44次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


叉车车架作为主要的承载基体，其低阶模态参数不仅反映了车架的整体动态刚度性能，而且是控制整车振动特性的关键指标。在实际工况中，车架主要受到两种激振力的影响：一是发动机工作时，工作冲程燃烧爆发压力和活塞往复惯性力引起的简谐激振；二是行驶时路面不平度对车轮作用的随机激励。因此，求解和优化车架的低阶模态参数对避免车架在怠速工况下共振具有重要的意义。针对杭州叉车股份有限公司生产的一型号叉车车架在怠速下出现的共振问题，本文利用有限元方法对该车架进行了动力性能分析。首先为了得到计算性能较好的有限元模型，论文根据车架的几何结构，通过选用不同的单元组合，利用HyperMesh软件共建立了车架四种有限元模型加以比较。由于建模工作中壳单元涉及因素比较多，因此本文详细介绍了车架壳单元建模的关键工作。利用ANSYS软件对建立好的四种有限元模型，分别进行模态分析，得到了车架在自由约束下的前10阶固有频率，根据计算情况对各有限元模型进行评价。并利用试验方法对有限元模型分析结果进行验证。通过对发动机在怠速下输出频率的分析，发现车架1阶弯曲频率与发动机1阶次激励频率相近，找出了该车架在实际中产生共振的原因。为了达到消除怠速下共振的目的，需要使车架1阶固有频率值远离发动机激励频率，本文以提高车架一阶固有频率值为目标，以车架上几处薄板件的厚度值为设计变量、以车架质量为约束条件，进行了优化设计。并利用有限元方法对优化后的模型进行了模态分析以及谐响应分析，分析结果表明优化后的车架消除了怠速下共振的问题。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 引言  11
  1.2 课题研究背景及意义  11-13
  1.3 有限元方法在车辆动态特性分析中的应用  13-15
  1.4 论文主要研究内容  15-17
第2章 车架有限元动态分析的基本理论  17-25
  2.1 有限元法基本思路  17-18
  2.2 有限元法动态分析基本原理  18-21
  2.3 有限元软件介绍  21-24
    2.3.1 有限元分析流程  22-23
    2.3.2 HyperMesh 及ANSYS 软件简介  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第3章 叉车车架有限元建模方法研究  25-40
  3.1 车架有限元模型建立原则  25-26
  3.2 利用 HyperMesh 建立车架有限元模型  26-27
  3.3 有限元建模中的关键步骤  27-39
    3.3.1 有限元建模方法研究  27-28
    3.3.2 设置单元类型  28-31
    3.3.3 网格划分  31-32
    3.3.4 网格质量控制  32-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章 叉车车架的模态分析  40-63
  4.1 理论模态分析原理  40-41
  4.2 车架有限元模态计算  41-47
  4.3 试验模态分析  47-57
    4.3.1 试验模态分析基本原理  47-48
    4.3.2 车架试验模态测试方案  48-49
    4.3.3 试验测点的布置  49-50
    4.3.4 激励点位置的选取  50-51
    4.3.5 确定支撑方式  51-52
    4.3.6 试验模态分析结果  52-57
  4.4 车架主要激励源分析  57-61
    4.4.1 怠速下发动机输出频率  57-60
    4.4.2 路面激励频率  60-61
  4.5 本章小结  61-63
第5章 车架结构优化设计  63-74
  5.1 优化设计基本理论  63-66
    5.1.1 优化设计三个基本要素  63-64
    5.1.2 约束问题极小化方法  64
    5.1.3 优化设计在ANSYS 中的实现  64-66
  5.2 车架结构优化设计  66-70
  5.3 优化后的车架模态参数  70-73
  5.4 本章小结  73-74
第6章 发动机振动对车架的谐响应分析  74-82
  6.1 有限元谐响应分析的基本理论  74-75
  6.2 车架的谐响应分析  75
  6.3 谐响应分析结果  75-80
  6.4 发动机怠速输出频率对分析点影响  80-81
  6.5 本章小结  81-82
第7章 总结与展望  82-84
  7.1 本文主要工作和总结  82-83
  7.2 进一步工作  83-84
参考文献  84-87
致谢  87-88
攻读学位期间参加的科研项目和成果  88

相似论文

  1. 压气机优化平台建立与跨音速压气机气动优化设计,TH45
  2. 谐波齿轮传动柔轮应力及轮齿磨损分析,TH132.43
  3. 涡轮S2流面正问题气动优化设计研究,V235.11
  4. 采油中心的动力特性分析及结构优化改进,TE933.1
  5. 深部大陆钻探用钻机顶驱液压系统设计与研究,TE922
  6. 拖拉机驾驶室的有限元分析及优化设计,S219.02
  7. 秸秆还田施肥播种机的设计与试验研究,S223.25
  8. 基于RFID和GPRS的无线通信平台的医疗应用,R319
  9. 基于Moldflow软件的MP4壳体注塑分析与优化设计,TQ320.662
  10. CC采油厂薪酬体系的优化设计,F426.22
  11. 仿人形机器手的开发与研究,TP242
  12. 喷气织机六连杆打纬机构动态特性分析及优化,TS103.33
  13. 新课程背景下高中历史课程课堂教学教师提问的优化设计,G633.55
  14. 某重型车驱动桥壳的静动态特性分析与评价,U463.218.5
  15. 机械液压约束活塞发动机多学科协同优化设计支持环境研究,TP311.52
  16. 150吨平头塔式起重机整机结构分析及优化设计,TH213.3
  17. 二维共振腔声子晶体的带结构,O735
  18. 冷却器传热的数值模拟及影响因素分析,TQ021.3
  19. 涡扇发动机气动流道优化设计技术研究,V235.13
  20. 新型滚动直线导轨副箝制器的设计与研究,TG659
  21. 纬编柔性复合防刺层性能优化设计与探讨,TS186.2

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 装卸机械 > 自动式装卸车
© 2012 www.xueweilunwen.com