随着我国经济的迅速发展，道路基础设施不断完善，机动车保有量逐年增加，道路车辆事故救援，城市违章车辆处理以及自然灾害抢险救援等社会需求增加，使得道路清障车的地位越来越高。清障车是指装有道路抢险作业装备的专用汽车，可以将故障车或者事故车及时地拖离现场，确保道路畅通无阻。清障车按其使用特点可以分为两大类，分别是运载类和起吊牵引类。运载类是将损坏的车辆牵引到运载车上运走；起吊牵引类是用车上安装地点起吊牵引装置把损坏汽车的一端托起或吊起离开地面，另一端仍然着地，然后由清障车拖离现场。我国的清障车起步晚，相比国外的晚了70余年，但是近些年来清障车产品研发速度逐渐加快，涉水清障车，皮卡清障车，平板式道路清障车相继问世，清障车迎来了发展的新阶段。我国清障车有以下类型：拖吊连体型、拖吊分离型，一拖一型，平板一拖二型，多功能清障车，液压自动夹紧型。按牵引吨位从2吨到60吨都有。

2000年后，我国清障车对国外同样车型进行仿制，逐步学习掌握关键技术，从而带动了我国清障车制造水平的提升，使得清障车产品不断完善。但是我国的清障车行业有着很明显的不足，因为清障车需求大，投入不高，门槛低，导致大量企业介入，竞争激烈，而且对于产品知识产权保护不够，不同企业产品相互模仿，一味追求低价，导致产品档次不行。与国外相比，国外专用性越强的车辆生产企业，所能生产的产品种类越少，规模不大，但是普遍有自己的特色产品，更加专业化，精益求精，国内的一部分企业盲目追求大而全，产品无特殊，与同等外国车辆相比，显得不够专业化；我国研发动力不足，大多数产品还是依靠模仿国外产品来的，在生产制造方面技术落后，同时又想简单的依靠高薪挖走别的企业技术骨干来提高技术，互相模仿，致使大部分企业研发积极性不高。而且因为缺乏属于自己的完备技术，在很多方面有不足之处。特别有竞争力的企业很少；最重要的是，缺乏专业化底盘，我国的清障车底盘大多是货车二类底盘，在整车布置，受力方式，结构布局方面有很多不合理，不适应的地方。

现在仍然和发达国家有不小的差距。发达国家的清障车历史长达百年，首先，他们的品种多，功能全，从摩托专用的小型清障车到75吨多功能重型清障车，吨位覆盖范围更广，各种规格产品应有尽有；其次，发达国家的清障车结构新颖，制造精美，他们对于清障车的制造，已经不是简简单单停留在实用的方面了，还在追求美观；最后，国外汽车行业起步早，技术完善，对于新材料和新技术的应用更加到位，充足。而且发达国家还提出了未来清障车的五种发展趋势，分别是1.车身轻量化，2.生产自动化，3.使用智能化，4.配置精细化，5.操作专业化。这些都是我们与国外清障车产业的差距，所以对于清障车的研发，仍需要投入大量时间和精力。

而且我国清障车外来前景很好，未来清障车市场需求量将持续上升，我国的清障车吨位会向着两头发展，会有大量小吨位如3.5吨以下的，大吨位五六十吨以上的，小吨位以皮卡为主，小型便捷，可以满足城市快速高效救援，大吨位的可以满足高速公路上大型客车的救援。清障车的功能也会增加，为客户提供更好更人性化的服务。随着国内市场不断和国际市场融合发展，将会提高清障车的行业标准，提高进入门槛，使得所生产的清障车质量，功能以及档次都会得到大幅度的提高，我国的清障车还能大量出口。这些都将会使得清障车市场良性发展。

我国对于轻量化一直很重视，并且在副车架轻量化方面取得了一些进展。张朋亮以一款SUV前副车架为对象，运用静力学，振动理论和有限元原理等，对其进行轻量化研究分析，对前副车架在正常工况下进行线性经历分析，在极限工况下进行非线性经历分析，结合HyperStudy对前副车架进行多目标遗传算法优化设计。对优化后的模型进行强度、模态验证,均满足设计要求,最终实现了减重8.47%的轻量化目标；丁荣,苏小平和王宏楠以某轿车副车架为研究对象,采用CATIA软件进行三维建模。应用Hyper Mesh对其进行网格划分,在制动工况下对副车架进行初始结构强度分析和自由模态分析。以副车架材料的许用应力及1阶模态频率作为优化的约束条件,利用Optistruct进行拓扑优化设计,副车架质量与原始设计相比减轻了10.28%,使其达到轻量化的目的；钟自锋基于典型工况的受力分析,同时建立后悬架多体动力学模型,获取各个工况下各个外连点的载荷,并且据此对其进行强度分析,分析结果表明其极限工况下的最大应力均低于材料极限,满足强度要求，对副车架进行轻量化设计，获得了副车架各零部件的最佳料厚，使得副车架减重17.1%，优化之后，副车架的强度性能并没有下降，满足要求，并且将副车架轻量化方案工程化，安装在整车上，通过了整车道路可靠性试验；商全通过对副车架的结构受力情况分析，大量运用铝合金来实现轻量化目标，这种做法和奥迪追求的通过全铝车身追求极致轻量化不谋而合；姬鹏,申伟凯和武振江针对一款SUV，通过构建有限元模型，在副车架灵敏度分析的基础上，对关键零部件采取轻量化设计，而且优化后各部件仍符合标准，优化使得前副车架的质量减少了19%，整个研究非常有借鉴意义；陈东，邓磊和邓欣基于模态分析，对轿车的前副车架进行仿真分析以及模态试验测试，构建出正确合理的有限元仿真模型，结合工程实际，对前副车架的料厚进行轻量化设计，最终实现前副车架减重13.4%；龚林波,褚超美,顾放和梅超也是从汽车材料这方面入手轻量化的，他们所攻克的重点是镁合金在副车架上的应用。不论是镁合金或者铝合金，他们在汽车轻量化中的地位都很重要，而且我国科研人员对于这两类合金的使用以及热处理和加工方法，均有一定的进展。

国外的汽车厂商致力于汽车轻量化研究，因为外国政府对燃油经济性标准要求不断提高，而且对于二氧化碳排量抓的很紧，而且轻量化在燃油经济性方面有很出色的表现，外国厂商将轻量化看做节能减排的重要手段。欧洲大型车厂进行着超轻型汽车工程，在价格稳定的基础上减轻车重30%。麦格纳国际公司向福特公司提供碳纤维副车架原型，重量比传统金属副车架轻34％，取代了45个钢制零件，两个模压零件和四个金属零件，并且还在继续开发着碳纤维在汽车上的应用；王登峰提出了一种将改进的NSGA-II与TOPSIS相结合，用于客车前副车架轻量化设计的混合方法；赵德宝基于强度和模型敏感性分析轿车前副车架，在此基础上分析了前副车架在转向、制动、垂直冲击和倒车四种典型工况下的强度，并分析了前副车架的受力和扰动频率对前副车架的影响。分析了车架对前副车架振动性能的影响，提出了前副车架的结构模型评价原则，并在此基础上最终确定了一种轻量化结构，通过对前六阶模态频率和模态形状的对比，对前六阶模态进行了重新设计。重新设计后的前副架满足使用要求，完成了轻量化目标。

本次研究的目的和意义在于：通过大学四年所学知识，利用CATIA软件建立平板式道路清障车副车架，深入分析平板式清障汽车的总体方案，对其副车架进行结构设计计算，同时对于相较于现有副车架结构提出满足工况要求和结构强度的轻量化设计方案，对不同方案的副车架进行有限元结构强度分析和模拟。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的目标和内容

在能熟练运用 CATIA 软件和 ABAQUS 软件的基础上,对不同方案的副车架进行有限元结构强度分析和模拟，进行平板式道路清障车副车架轻量化分析设计

2.2方案和措施