Разработка методики создания рам грузовых автомобилей минимальной массы, отвечающих требованиям по ресурсу, на стадии проектирования

• Автор: Альдайуб Зияд
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Глава 1. ОБРЗОР ЛИТЕРАТУРЫ, ПОСВЕЩЕННОЙ МЕТОДАМ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ НЕСУЩИХ СИСТЕМ ТИПА РАМ

1.1. Конструктивные особенности рам колесных машин (КМ)

1.2. Эксплуатационные и нагрузочные режимы для несущих систем

1.3. Аналитические методы исследований напряженно - деформированных состояний (НДС) рам

1.4. Экспериментальные методы исследования НДС рам

1.5. Методы прогнозирования ресурса несущих систем

1.6. Методы оптимального проектирования несущих систем автомобилей

1.7. Выводы по главе и постановка задач исследований

Глава 2. РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ, СВЯЗАННЫХ С ПОИСКОМ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ РАМЫ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ НА БАЗЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (МКЭ)
2.1. Особенности создания рациональных конечно-элементных моделей (КЭМ) рам применительно к оптимальному проектированию
2.2. Поиск оптимальных решений для рам грузовых автомобилей на базе упрощенных (балочных) КЭМ
2.3. Поиск оптимальных решений для рам грузовых автомобилей на
базе уточненных (оболочных) КЭМ

2.4. Основные результаты и выводы по главе
Глава 3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАМ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ
3.1. Методика создания имитационных КЭМ автомобилей применительно к оптимальному проектированию
3.2. Обоснование и выбор характеристик дорог
3.3. Динамический анализ поведения рам грузовых автомобилей для экстремальных режимов
3.4. Выводы по главе
Глава 4. МЕТОДИКА ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАМ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕНИЙ ПО РЕСУРСУ И ПРИМЕНЕНИЕ ЕЁ К РАМЕ АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ-5320
4.1. Общая методология поиска оптимальных решений
4.2. Поиск оптимальных решений для рамы с учетом эксплуатационных режимов и ограничений по ресурсу
4.3. Разработка рекомендаций по улучшению конструкции рамы автомобиля КАМАЗ-5320
4.3.1. Поиск оптимальных решений для рамы автомобиля КАМАЗ-5320 на базе уточненных (оболочных) КЭМ
4.3.2. Определение динамических параметров рамы автомобиля КАМАЗ-5320 для экстремальных режимов нагружения
4.3.3. Определение ресурса оптимальной рамы автомобиля КАМАЗ-5320 для эксплуатационных режимов

4.4.4. Поиск оптимальных решений с учетом максимальных
динамических нагрузок и ресурса
4.4. Результаты и выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

На рис.2.7 показана балочная КЭМ рамы до оптимизации. Она имеет всего лишь 18 узлов и 23 элемента. Первоначальный объем V,,=66292800 тпг
Рис.2.7. Балочная КЭМ рамы до оптимизации
Варьируется 20 переменных. Это толщины (Т1-толщина лонжерона и 72 -толщина поперечины), координаты по длине лонжерона местоположения поперечин (Х2 - второй поперечины, ХЗ - третьей поперечины, Х4 - четвёртой поперечины, Х5 - пятой поперечины, Х6 - шестой поперечины), высота стенки лонжерона на участках между каждой из поперечин (Я1-Я6, для левого и правого лонжеронов симметрично), высота стенок каждой поперечины (Я7-Я13).
На рис. 2.8 -2.11 представлены результаты оптимизации для режима нагружения «вывешивание колеса» при целевых функциях - «объем конструкции» (обозначены буквой «а») и «равнопрочность» (обозначены буквой «б»), полученные методом нулевого порядка. При оптимизации методом первого порядка результат хуже, поэтому не представлен. На рис. 2.8 представлены измененный вид рам и соответствующие значения объемов (там же видны изменения параметров X и Я). На рис. 2.9 - изменение целевых функций, на рис. 2.10 и