论文部分内容阅读
随着我国汽车产业的飞速发展，以及全球一体化经济形势，我国汽车贸易逐渐由以进口为主转型为以出口型为主的发展模式。由于人民币升值及汽车制造企业业务拓展的需求，国内各大厂商在保持整车出口的同时，均在大力发展KD汽车贸易。KD包装即散件包装（Knock Down），不仅可以减少整车出口的关税、减少运费，又可以利用进口国家的廉价力来进行组装，极大程度上提高了汽车出口贸易的效益。我国的汽车KD贸易处在蓬勃发展阶段，但是在贸易中存在各种问题，包括包装的标准化问题、产品破损率问题、进出口国政策不同所导致的问题等。其中破损率是影响KD项目收益的主要问题，也是各大汽车厂商亟待解决的问题。KD包装主要包括SKD及CKD两种包装形式，目前我国汽车KD项目主要以SKD为主。SKD包装指的是半散件包装（Semi-Knock Down），其中车身总成在运输包装中容易受到冲击振动等影响而受到损坏。笔者以在专业包装公司中从事汽车出口项目的经验为依托，对车身件在运输包装过程中出现的问题进行研究。本课题的研究内主要包括以下几方面：1）本文总结了SKD包装的设计方法，重点分析了车身总成的包装工艺和包装方案，此研究对于汽车包装标准化、规范化有一定指导意义。2）建立了车身及承载车架组成的包装单元的三维模型，采用ANSYSWorkbench有限元软件对其运输过程进行静力学、结构动力学分析，以得到的结果为依据进行疲劳强度分析并校核。3）探讨了用于随机振动分析的功率谱密度（PSD）曲线的获取方法：标准路谱（GB、ISTA、ASTM）和实测PSD曲线。PSD曲线为车身包装单元在运输过程中的随机振动有限元仿真提供了依据；探讨了由路谱频域模型向时域模型转换的方法：滤波白噪声法及在ADAMS/Car中生成随机路面时域模型的方法。时域模型可应用于模拟输运过程中的时域响应及运动学仿真等后续研究。4）对车身包装单元进行预应力分析、有预应力的模态分析以及随机振动分析；针对随机振动分析中车架强度不足的问题，利用Design Explore对加强筋的角度及尺寸进行优化设计，选取最优解，使承载车架结构重新设计后满足强度及变形量的要求。5）利用Fatigue Tool模块对SKD车身包装单元进行静态疲劳分析，并校核静态疲劳强度；基于高斯三区间法及Palmgren-Miner法则，利用随机振动分析得到的1σ的最大等效应力，计算结构的振动疲劳强度并校核。本文在SKD包装设计基础上，引入了有限元理论进行分析，减少了包装结构设计的盲目性，提高了设计效率及可靠性，在一定程度上减少了破损率，对于优化包装结构具有重要指导意义。