客车骨架结构强度分析与设计研究论文_张震

客车骨架结构强度分析与设计研究论文_张震

珠海市广通客车有限公司 519060

摘要:我国汽车业开始了迅速的发展,其中客车的发展尤为迅速,越来越多的企业都开始自主研发客车。但是由于各种原因,使得现在许多客车在骨架结构强度上存在着一定的问题,影响了客车的安全性。如何分析与设计出结构强度更加合理的客车骨架,成为了一个迫切需要解决的问题。

关键词:客车骨架;结构强度;研究

随着社会的发展,越来越多的人需要出行,对于客车的需求也越来越高。现在制造客车的工厂越来越多,竞争压力越来越大,无数工厂都在想着怎么样优化客车。客车的骨架基本上承载了车上所有的重量,是客车的核心,要想优化客车就必须先从骨架做起。只要在保证骨架结构强度的基础上减少骨架结构的重要,就可以对客车实现优化。

1、三维模型的建立

在三维模型的建立中,既需要保证客车的骨架结构完全反映,又需要对客车的结构进行简化。在这个过程中,需要抓好客车骨架中关键的部分,若是完全把汽车结构画下来的话太过麻烦,若是缺少了某些关键部分的话又无法准确的进行分析。所以,在三维模型的建立中,对于那种与承载重量无关的地方首先可以忽略掉,再者处理结点问题时,对于那种距离较近的结点,完全可以将其合并在一起,对于弯曲的地方,完全可以像机械设计上那样将完全的地方转换成垂直的地方。在确认了建模的流程之后就可以利用计算机技术对其进行建模,如利用CAD画出客车简化后的模型,使得模型能够更好的反映车中的实际情况

2、有限元模型的建立

2.1网格尺寸

在建立有限元模型的过程中,首先需要对客车进行分块建模,分块的规则由自己来定,往往都是按照客车各部分的零件来进行分块。在划分网格时,一定要做到便捷、准确,越小的网格当然越能反映出客车的真实情况,但是也带来了更大的计算量;当然网格要是过大就不能真实反映出实际情况。一般在划分网格时,选择25mm单元尺寸,即保证了计算的准确性,也没有过于复杂的计算量。

2.2单元处理及模型连接

客车作为比较规则的物体,划分出来的大部分单元还是比较规则的,但是依然有部分地方的单元是不规则的。对于这些不规则单元需要通过分割、合并、调整的方式来进行处理。合并就是将相邻的单元进行合并;分割则是将一个单元分割成多个细小的单元,使其接近于规则单元,原理类似于微积分;调整就是对单元进行移动,让单元接近于规则。在完成各个模块的建模之后就需要对各个模块进行组装,在比较重要的连接部位就使用单元连接的方式模拟焊接,而在其它的链连接部位就可以使用刚性连接的方法进行连接。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

2.3重量施加

在建立了有限元模型后,对于骨架结构承载的重量也要有一定的分析。所需要承载的重量主要有骨架自身的重量、动力系统的重量、客车其它物件重量以及乘客重量。对于客车自身来说,骨架重量是最重的地方,这部分质量能减少就减少,可以减少能源的损耗以及提高速度,但是一定要保证骨架结构强度可以承受的乘客重量不发生改变。

3、现在客车骨架结构强度中存在的问题的原因

3.1骨架结构不合理,承载强度低

许多客车在设计时,对于骨架的设计没有做到最优配置,导致客车在运营的过程中承载能力不达标。这类情况往往出现在一些比较小的工厂内,这些工厂没有专业能力非常强的设计人才,在设计的过程中会根据现有的客车进行设计,但是在设计的过程中又没有真正的明白客车的骨架结构,导致设计出来的客车骨架结构强度达不到要求。再加上现有的客车早已经是设计出来的客车,等到将其仿制出来时已经过时了,使得骨架结构又不符合要求。

3.2骨架重量太大

客车骨架重量太大,导致了制造客车的成本高,同时在运行的过程中速度不高,耗油量也会非常大。许多工厂在设计客车的时候也想过降低客车骨架的重量,但是他们在设计的过程中却发现如果降低了客车骨架的质量,那么骨架结构强度就会变小,导致无法达到要求的载重量。这主要原因还是在于研发技术落后,有许多工厂没有专业的研发型人员,在设计骨架结构时就无法做到减轻客车的骨架重量而不影响骨架结构强度。

3.3工作人员技术落后

客车制造过程中很多工作人员往往都没有经过专业的学习以及培训,很多人的技术都是在工作的同时从别人那里学来的,其实许多知识都只是一知半解并没有完全掌握,这样的工作人员本身就是极大的隐患,在客车制造过程中,由于技术上的问题造成安全隐患的例子很毒品。除此之外,一些聘请的老资历的工作人员所具有的专业知识已经不能满足现在的需求,他们的技术已经开始落后于这个时代。

3.4工作人员的素质问题

在客车的制造过程中,不是每位工作人员都有着很好的人格素养和专业素养。比如做事时总是喜欢刚愎自用,只有在真正出了事情之后才会后悔。或者做事时容易疏忽,在客车制造过程中有很多地方在做的时候由于自己的大意没有做好,导致客车在后来运行过程中出现问题的实例很多。甚至更有些工作人员只是为了方便,明知道自己的做法可能会导致客车在运行的过程中出现问题,但他们老抱着赌徒心态,想着万一要是没有事情呢,这样就可以省下很多的时间。就是许多人都抱着这样的心态,明知违规违法却依然那样做,最后导致了悲剧的发生。

4、解决现在客车骨架结构强度中存在问题的策略

4.1聘用专业的设计师

客车的设计无疑是制造出一辆好的客车的基础,若是在设计阶段能够解决客车骨架强度问题,之后的生产就变的很容易了。专业的设计师往往都有着丰富的设计经验,在设计客车的时候明白如何才能够实现最优。虽然说聘请专业设计师要很多资金,但是更好的客车会吸引更多的买家,最后创造更大的利润。

4.2降低客车骨架的重量

客车骨架的重量往往取决于骨架的材质以及骨架的结构。若想通过改变客车骨架的材质来减轻客车骨架的质量,就必须招收更多优秀的研发人才,在他们研发出了新的适合客车骨架的材料之后,自然就降低了客车骨架的重量。

4.3对工作人员进行严格培训

工厂在招收员工的时候,应该严格按照招收的标准进行招收。在招收的过程中,尽量选择综合素质较高的人才,这类人才往往在之后的学习中更容易上手,对于工作的态度也更加负责。在招收了员工之后,工厂一定要加大资金投入对其进行严格、专业的培训,要知道大量的优秀人才是客车制造工厂可持续发展的重要保障。在培训阶段也是一个对他们的考核阶段,只有在培训阶段中表现优异的员工才能够留下来,这样就大大提高了招收的员工的质量。

4.4加强工厂人员的素质管理

工厂要设置专门的管理人员对于工作人员的工作情况进行管理。需要让施工人员同时也需要明白管理人员在工作过程中的必要性,让他们明白大家有着共同的利益,管理人员只是为了在制造过程能够及时的找出错误。工厂对于工作人员的专业素养也需要加强,可以定期对工作人员进行培训,储备具有能力的工作人员。同时可以和一些高校开展合作,接受高校的优秀毕业生,同时让自己的工作人员可以到高校去学习他们先进的技术,提高人员综合素质。

结束语

客车骨架结构是非常复杂的空间结构,本文通过建立一些模型来对客车骨架结构强度进行了分析与研究,从而发现了客车骨架结构与工厂在生产客车的过程中存在的问题,并且提出了一些解决的方案。相信在不断的探索与研究之后,一定可以最大程度上降低客车骨架重量同时保证骨架结构强度,让客车在未来的社会中变的更加重要。

参考文献:

[1]曲敬贤,陈海峰,王晶.基于有限元的客车车身骨架结构设计研究[J].制造业自动化,2015,37(19):153-156.

[2]王若平,柳淑云,朱国梅.大客车车身骨架早期局部开裂分析[J].重庆理工大学学报(自然科学),2014,28(11):1-5.

[3]韩勇,庄首吉,黄红武,石添华.中型客车车身结构强度优化及轻量化设计[J].厦门理工学院学报,2014,22(03):1-6.

[4]马瑞雪,王欣,覃祯员.客车骨架的参数化设计及强度分析的可视化开发[J].客车技术与研究,2011,33(01):1-4.

论文作者:张震

论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期

论文发表时间:2018/11/22

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

客车骨架结构强度分析与设计研究论文_张震
下载Doc文档

猜你喜欢