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毕业论文-压裂车主、副车架联接方式及其匹配的研究，共68页，24546字
摘要
以 2500 型压裂车主副车架联接方式的研究为契机，完成了现存主副车架联接方式
的搜集工作，并且对不同的联接方式做了详细的总结、分析，同时系统的介绍了影响主、
副车架匹配协调性的关键问题，编写了一套副车架安装的工艺流程。在此基础上，提出
了 2500 型压裂车联接方式的改进设计方案。
在研究主副车架联接位置、数量、结构对主副大梁强刚度的影响的过程中，发现了
主副车架叠合域互相影响的机理。通过对其进行初步的力学分析，提出了实现主副车架
良好匹配的解决方案。同时利用 ANSYS Workbench Environment 有限元软件对主副车架
叠合域之间的互相干涉、主副车架联接位置、数量、结构等对主副大梁强刚度的影响以
及副车架对主车架刚强度影响的机理进行了有限元的仿真分析，仿真结果与实际情况比
较吻合，在此基础上得出了最优化的联接结构的布置方案。
最后，基于摩擦密封的原理，创新性地提出了通过打磨主副车架的叠合域来实现主
副车架传递力均匀的设想。
关键词：主车架；副车架；联接结构；弯曲匹配；有限元

目录
第一章
绪论.....1
1.1 论文的研究背景........ 1
1.2 国内外研究现状及其前沿科技... 1
1.2.1 国内研究现状........1
1.2.2 国外研究现状........2
1.2.3 科技前沿................2
1.3 本论文研究的主要内容............... 3
第二章 主车架、副车架及其联接结构.... 4
2.1 主车架........4
2.1.1 主车架的作用及其结构形式...4
2.1.2 主车架宽度的确定及其标准问题..............5
2.1.3 主车架横梁的装配工艺...........6
2.1.4 车架的技术条件....8
2.2 副车架........9
2.2.1 副车架的重要作用9
2.2.2 副车架的设计原则9
2.2.3 副车架前端部设计方案简析...9
2.3 主、副车架的联接介绍................11
2.3.1 主、副车架的宽度对联接方式的影响....11
2.3.2 主、副车架宽度相同时联接方式的总结与分析.......11
2.3.3 主、副车架宽度不同时联接方式的总结与分析.......18
2.4 副车架安装工艺流程.20
2.4.1 副车架安装遵原则.................20
2.4.2 副车架的定位......20
2.4.3 预压力的施加和联接板的焊接方法........21
第三章 车架有限元模型的建立 .............24
3.1 车架几何模型的建立.24
3.2 静力仿真分析的理论基础............25
3.2.1 仿真软件的选择..25
3.2.2 接触的概念和特征.................25
3.2.3 接触算法的理论依据.............25
3.2.4 本论文所选用的接触方式.....26
3.2.5 车架强度失效的判断准则.....28
3.3 车架有限元模型的建立................28
3.3.1 模型的基本简化和车架几何模型的导入28
3.3.2 车架材料的选择和设置.........29
3.3.3 Solid 单元简介和有限元网格的划分....... 31
3.3.4 施加载荷和约束条件.............32
第四章 仿真分析..................34
4.1 主、副大梁间相互干涉机理的探究和仿真...34
4.1.1 主、副大梁间相互干涉的机理................34
4.1.2 利用“集中力接触法”仿真模拟奔驰 4151 主、副大梁的“干涉”...........36
4.1.3 实现主、副车架刚性匹配的初步解决方案...............41
4.2 联接板对主、副大梁刚强度影响的仿真.......45
4.2.1 增加联接板对主、副车架刚强度影响的仿真分析...45
4.2.2 调整联接板之间的距离对主、副车架变形等的影响..................49
4.3 各种联接板的仿真分析及优化布置...............52
4.3.1 适用于 4151 车架的四种联接板的仿真分析.............52
4.3.2 联接板的优化布置.................54
第五章 总结和展望............... 58
5.1 研究总结..58
5.2 研究展望..58
参考文献................ 60
致谢. 62

本论文研究的主要内容
由前面的分析可见，车架的各种分析方法已经相对发展的比较成熟，但是在现今的
各种研究中很少涉及到联接结构对主、副车架间相互干涉协调的问题。因此，本论文针
对以上问题按如下方式组织：
第一章 阐述本论文的来源及意义，以及主、副车架及其联接结构在国内外的研究
现状及其最新的研究方向；
第二章 通过实地考察和大量资料的查阅，系统的介绍了主车架、副车架在联接中
涉及到的关键问题以及联接板的各种结构形式。同时编写了副车架安装的工艺流程；
第三章 对车架几何模型的相关尺寸、建立方法以及进行有限元分析之间所做的相
关准备，例如：车架模型的导入、材料的选择和设置、模型网格的划分等问题做了较详
细的介绍；
第四章 通过有限元分析来研了究主、副车架之间存在的干涉问题以及主、副车架
连位置、数量、结构对副大梁强刚度的影响，分析比较了四种联接方式的优缺点并且提
出了车架布置的改进设计方案；
第五章 总结和展望。