大型半挂油罐车结构设计与轻量化优化开题报告
2020-04-13 15:03:17
1. 研究目的与意义(文献综述)
我国专用车起步于20世纪50年代末,随着国内互联网 模式的发展,物流市场逐渐趋近成熟。专用车作为汽车工业的重要组成部分,近年来得到了快速的发展。而其中半挂油罐车因为有很高的运输效率、低运输成本、安全可靠以及灵活方便等特点[1-2],又扮演着运输中重要的角色。同时随着相关法规的出台及3r战略的提出,绿色化、轻量化、智能网联化、信息化成为了专用车新需求,此外,市场关注点从购车成本到tco的转变也更加促使专用车向轻量化发展[3]。
目前,随着汽车工业的快速发展,汽车保有量的不断增加,汽车工业面临着世界范围内的严峻挑战。从德国的工业4.0到美国每十年的减重计划等昭示着汽车污染及能源消耗已成为汽车工业发展的掣肘。而轻量化设计是降低能耗、减少排放的最有效措施之一。
轻量化技术是轻量化设计技术、轻量化材料技术、轻量化制造技术的集成应用。车身的轻量化设计主要是基于cae进行结构优化以及多目标优化、灵敏度分析等方法。从尺寸优化、形状优化到拓扑优化,前两者一是对各部件的截面尺寸进行优化,一是对结构的形状进行优化,在不改变性能的前提下达到车身质量最小的设计。尺寸优化和形状优化是针对已经定型的结构进行优化,最后所产生的优化效果也是局限于已定的结构之内,并不能改变拓扑结构,而拓扑优化是在设计之初对所需的负载分布、支撑约束进行分析后,为得到最佳的结构材料分配方案而做出的手段,而最终达到重量减轻,扭转模态与弯曲模态增大,扭转弯曲刚度增大等优化效果。在结构优化过程中往往存在两个或是多个性能相互矛盾的指标,因此,结构优化过程是一个多目标优化问题,其最终方案通常取决于设计偏向 [4]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究基本内容:
(1)半挂油罐车总体方案设计;
根据半挂油罐车的模型,用hyperworks等三维软件设计出罐体截面型式、罐体与底盘的连接结构设计分析、油罐车罐体总成与底盘之间的连接以及防波板的结构设计。
3. 研究计划与安排
学期第1周 方案构思、文献检索、完成开题报告
学期第2-3周 外文翻译、资料再收集
学期第4-6周 设计计算、草图绘制
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 邢帅.油罐挂车结构设计与优化[d],硕士学位论文,淄博:山东理工大学,2017
[2] 韩秋方. 半挂车车架结构仿生设计与轻量化研究[d],武汉:华中科技大学
[3] zhang zhijuan. research on automotive panel stampings production processfinancial control process[j],applied mechanics and materials,2013 (324):2448~2451