基于有限元分析的煤矿自卸车轻量化研究设计

【摘要】随着我国货车过路计重收费制度的实施、汽车生产材料成本和国际油价的飙升、汽车尾气严重污染大气，而且以往设计生产的货车过于笨重、设计保守、自重太大等问题已经与现阶段货车用户及货运下游的用户形成明显的矛盾。基于此种矛盾的产生就迫切需要企业改进设计思路，尤其是对货车轻量化的改进。而对货车的轻量化主要集中在车架、副梁和车厢优化设计，这三者可占到货车轻量化的70%以上，所以这对研究货车轻量化有着实质性的意义。本文首先以鄂尔多斯某特种车制造公司为课题依托，通过国内外的轻量化研究现状，结合当前国内背景知识阐述了本论文的研究意义。对轻量化的现状做了一些具体的介绍和讲解，而且详细特别的介绍了目前关于拓扑、形状和结构等方面的优化设计方法，针对本文我们将采用结构优化的方法对目前的研究对象进行计算。根据企业提供的CAD图纸在Pro/E中建立方型车厢、U型车厢和副梁的几何模型，根据企业用车的实际工况为车厢和副梁选取恰当的约束条件和受力。本文首先对自卸车的车厢进行了有限元分析，通过对方型车厢和U型车厢在相同工况下应力的对比可以看出U型车厢无论从应力水平还是结构特点上都优于方型车厢，且经济性也很可观。其次本文对自卸车的副梁建模和有限元分析，通过应力云图的观察可以了解到副梁的轻量化空间较大，所以应用参数优化设计的方法将副梁的自重降到最低，且符合现实中的生产制造要求。通过对货箱和副梁的轻量化设计，车辆降低1248.81kg，降幅可以达到13.61%，完全符合了企业委托的标准。本企业该车型年产量为500量，这样计算每年可节约624.4t钢材。按钢材市场Q345的价格4000元/吨计算，本车型每年为企业节省2497600元。
【作者】石文伟；
【导师】王彪；
【作者基本信息】中北大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】自卸车；轻量化；有限元；优化；

【参考文献】
[1]张东成.学习型组织领导行为理论哲学研究[D].中共中央党校,马克思主义哲学,2013,硕士.
[2]袁海军.四川北广元地区志留纪地层划分对比及沉积体系分析[D].成都理工大学,古生物学与地层学,2013,硕士.
[3]杨静.江苏泗洪农村商业银行运行效率及其影响因素研究[D].南京农业大学,区域发展,2012,硕士.
[4]江文骐.社会化媒体移动营销的创新特征探究[D].南京大学,新闻与传播（专业学位）,2013,硕士.
[5]李彦凤.滚珠丝杠旋风硬铣削加工热变形误差及其控制技术研究[D].山东大学,车辆工程,2014,博士.
[6]唐丽.缬沙坦抑制非对称二甲基精氨酸诱导的内皮细胞LOX-1的表达[D].郑州大学,内科学,2013,硕士.
[7]王怀新.基于两性离子聚合物抗吸附阵列芯片的研究[D].哈尔滨工业大学,海洋科学,2014,硕士.
[8]桂姣姣.一类连续非线性随机系统的分析与设计[D].杭州电子科技大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[9]薛倡新,钟求喜,苏金树.网络安全数据综合分析架构的研究与实现[J].信息安全与通信保密,2005,07:308-310.
[10]吴松.德州扑克中对手模型的研究[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[11]贾兆红.遗传算法及其在知识发现和范例推理中的应用研究[D].安徽大学,2003.
[12]赵郁飞.论中国古典诗歌在对外汉语文化教学中的价值[D].吉林大学,汉语国际教育,2012,硕士.
[13]白瑞.晚期非小细胞肺癌预后多因素分析[D].广西医科大学,肿瘤学（专业学位）,2013,硕士.
[14]杨晨艳.福清光饼及其变迁研究[D].华中师范大学,农村与区域发展,2012,硕士.
[15]严慧颖.商都二叠纪大南坊子和二道洼花岗岩年代学及地球化学研究[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2014,硕士.
[16]王翩.均匀圆阵波束形成技术与仿真分析[D].华中科技大学,电磁场与微波技术,2013,硕士.
[17]金丽雯.优化阅读，给学生一双腾飞的翅膀[D].上海师范大学,课程与教学论,2004,硕士.
[18]关慧敏.我国食品安全政府职责的研究[D].兰州大学,行政法（专业学位）,2013,硕士.
[19]胡娅敏.基于遗传算法的四维变分资料同化技术的研究[D].南京气象学院,气象学,2004,硕士.
[20]常丽琴.Ki67、Survivin在早期宫颈癌中的表达与预后相关性分析[D].山西医科大学,妇产科学,2013,硕士.
[21]洪冉.用数理统计方法分析试卷质量[D].华中师范大学,概率论与数理统计,2012,硕士.
[22]黎燕兰.在CDISC框架下建立中医药临床研究标准数据体系的探讨[D].福建中医药大学,中西医结合临床（专业学位）,2013,硕士.
[23]陈豆.氟伐他汀钠及其缓释制剂药动学研究[D].广州中医药大学,药剂学,2013,硕士.
[24]王冬青.高密度电阻率成像法在断裂带探测中的应用研究[D].南京大学,水文学及水资源,2013,硕士.
[25]高超.《红楼梦》中唐山方言词语探析[D].山东大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[26]杜鹏慧.行政指导救济制度研究[D].辽宁大学,法律,2012,硕士.
[27]武鹤鸣.论我国民事公益诉讼制度的完善[D].北方工业大学,法律,2014,硕士.
[28]任溪.南阳方言参考语法[D].湖南师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[29]陈红.堤防工程安全评价方法研究[D].河海大学,水工结构工程,2004,硕士.
[30]董壮.从络脉学说辨治高血压病肾损害[D].黑龙江中医药大学,中医内科学（专业学位）,2013,硕士.
[31]温济霞.基于LVDS的某武器遥测系统数据记录仪研制[D].中北大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[32]陈肖楠.业务质量与网络性能测试技术研究[D].北京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[33]王维,蔡一霞,蔡昆争,张建华,杨建昌,朱庆森.土壤水分亏缺对水稻茎秆贮藏碳水化合物向籽粒运转的调节[J].植物生态学报,2005,05:819-828.
[34]薛金燕.碳关税对我国制造业出口结构的影响[D].大连海事大学,国际贸易学,2013,硕士.
[35]贺炜,潘泉,张洪才.贝叶斯网络结构学习的发展与展望[J].信息与控制,2004,02:185-190.
[36]陈雪亮.一种软X射线荧光探测方法的研究[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）,光学,2004,硕士.
[37]何奇.电流互感器饱和的检测和补偿等相关问题的研究[D].华南理工大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[38]牛童.气浮工作台性能研究[D].河南科技大学,机械设计及理论,2012,硕士.
[39]申燕.基于多金属氧酸盐的微米管的制备和功能性质研究[D].东北师范大学,2012.
[40]樊子彬.农业政策性银行涉农贷款风险管理研究[D].安徽大学,工商管理,2013,硕士.
[41]陈伟民.3-5岁幼儿心理理论与FOK发展之间的关系研究[D].华东师范大学,发展与教育心理学,2002,硕士.
[42]任殿波,张继业.基于Lyapunov函数方法的时滞车辆纵向跟随控制[J].控制与决策,2007,08:918-921+926.
[43]王阳.大连消费者OTC购买行为研究[D].大连理工大学,工商管理,2004,硕士.
[44]李智军,张晖,范玉锋,薛河.石墨烯纳米片电场增强因子的模拟计算与对比[J].中北大学学报(自然科学版),2012,02:207-210+215.
[45]陈辉.汽车安全气囊折袋机故障检测系统的研究[D].长春工业大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[46]赵群帅.山西煤矿采空区失地农民问题研究[D].山西财经大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[47]柏建鹏.新生代农民工社会认同、集体自尊与群际偏见关系实证研究[D].沈阳师范大学,应用心理学,2014,硕士.
[48]黄新宇.紫外光谱数据库的构造与初步研究[D].中南大学,2004.
[49]孙春艳.《人类生存方式的探索》英译汉报告[D].内蒙古大学,翻译,2014,硕士.
[50]居易.手机二维码用户使用意愿研究[D].太原科技大学,管理科学与工程,2014,硕士.