基于现代设计的客车车身结构分析及其轻量化设计

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NJ6826TMF型旅游客车威尼斯之旅是南京依维客汽车公司新开发的系列客车中的一种。为了逐步实现该系列车的数字化设计与制造,联合运用Pro/E、UG和ANSYS软件,对NJ6826TMF汽车数字化设计进行了尝试,并为它的数字化制造打下了实现的基础。本文主要工作是综合考虑对象的几何特性、物理特性、材料特性,进行了整车三维数模的建立;实现了NJ6826TMF车的车身强度分析、刚度分析、固有频率振型分析和路谱分析,在结构的力学性能上给出了相应的评价;根据分析结果,提出结构改进建议,并得到南汽的采纳;对该车的超重问题,以轻量化为目标,提出使NJ6826TMF轻量化的设计方案,供南汽参考。文中几何建模的简化原则是,略去功能件和非承载的工艺结构,对于大圆弧和过渡圆弧,以曲面分块和曲线分段的思想进行适当的以直代曲;数模的物理特性反映在最大限度地保留对象的主要力学特性;在强度、刚度和动态分析中采用壳元模型,轻量化设计中采用梁元模型;材料特性根据所用材料定义其主要性能参数。这些模型建立原则的正确应用,使得既能保留主要整车结构特征,又能从数值模拟角度提高解算效率。
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