基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计[三维CATIA][ANSYS]【含cad图纸+说明书完整资料】
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三维CATIA
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毕业设计（论文）过程管理材料题 目基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计学生姓名董 强院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆B07-1指导教师王 强职 称讲 师教研室车辆工程起止时间2011.2.282011.6.24教 务 处 制毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目:基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院专 业 班 级:车辆工程B07-1学 生 姓 名: 董 强 导 师 姓 名:王强 开 题 时 间: 2011.3.14 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日毕业设计（论文）题目审定表指导教师姓名王 强职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计课题适用专业车辆工程课题类型 课题简介：（主要内容、意义、现有条件、预期成果及表现形式。） 指导教师签字： 年 月 日教研室意见1选题与专业培养目标的符合度好较好一般较差2对学生能力培养及全面训练的程度好较好一般较差3选题与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度好较好一般较差4论文选题的理论意义或实际价值好较好一般较差5课题预计工作量较大适中较小6课题预计难易程度较难一般较易 教研室主任签字： 年 月 日系（部）教学指导委员会意见： 负责人签字： 年 月 日注：课题类型填写 W.科研项目；X.生产（社会）实际；Y.实验室建设；Z.其它。毕业设计（论文）开题报告学生姓名董 强院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 B07-1指导教师姓名王 强职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、研究现状目前大梁校正仪有两种：框架式与平台式，也称欧式和美式，两类中各分国产进口两类。欧式平台的主要特点是功能性强，可以通过拉塔的平面180度的弯曲和行架上的移动来实现各个部位的拉伸，无死角。平台式大梁校正仪在汽车维修养护中大梁校正仪发挥着至关重要的作用，随着现代汽车行业的迅猛发展，其需求量将大幅提高。据业内人士分析，目前国内每年汽车大梁校正仪需求量在1000台左右，而且目前仍以5%-10%以上的速度增长。大梁校正仪可以分为：简单L型、地框型、框架型和平台型；市场上占有比较好的是美式平台，即通过平台举升功能来实现下盘维修拆卸，通过动力泵控制的360环形工作拉塔来实现拉伸功能的矫正设备。中国市场占有率极高，而且环形大气的外观在客户外形审美上有很大的优势，所以大多数国内4S店都采用该种设备。但就功能性而言，相比较欧式设备，劣势很明显：操作空间有限，操作复杂，费时费劲，且由于环形处的死角问题导致了修理的死角，但基本能满足维修需要，而且由于设备价格有优势，4-12万左右，但是随着维修要求的不断提高，环形设备的技术升级和欧式设备的走俏，貌似不可避免。但就目前市场上畅销的几种最强力品牌：奔腾，三重，卓越，杜卡，奔腾借助其强势的营销手段，市场占有极高，但就产品功能性而言，各产品差异不大，就稳定性而言，奔腾和三重比较领先，但三重公司长期致力于行走质量路线，营销劣势使其在市场占有上于奔腾有了一定差距，但价格较适宜，其他产品价格虽低，但质量很难保证。未来1-2年大梁校正仪市场价格总体走势将平稳，专家的主要判断依据是，未来我国汽车车身大梁校正设备整体质量水平和技术含量将不断提升，行业标准和技术门槛也不断提高，但国产化比例也将大幅提高，需求量也不断上升，总体而言未来市场价格水平将呈平稳走势。不过由于近年来，汽保生产商与日俱增，一些新势力大打价格战必然导致在制造上的偷工减料，导致质量缺陷，为防止这种现象的发生，有实力的汽修设备企业应大力注重新产品的研究和开发，不断提高产品的性能和附加值，并且在生产管理上多下功夫，大大降低生产成本，在使产品能够不断满足市场日益增长的需求的同时，适当降低销售价格，提高产品和企业的市场竞争能力，提高市场占有率。我国大梁校正仪产品技术未来发展方向：大梁校正仪可以提供快速高效的维修，可以使车辆恢复到车辆出厂的原始数据。车身矫正是指通过一定的外力将因事故损坏或疲劳损坏的部位修复到车辆出厂时技术标准“状态”的过程。对于“状态”一词，它包含两层含义。“状”是指比较直观的外观和形状，而“态”则是一种比较抽象的更深层次的概念，如金属内部分子结构是否能按照原来的位置重新顺序排列、内部的应力是否完全释放等，它将直接关系到车辆修复后的功能和寿命。结构件是指在车身上起到主要支撑及承载作用的构件，是车身零部件的安装基础，常见于纵梁、横梁、门柱及下边梁等部位。这类构件通常具有非常高的强度，加之结构多为封闭式的箱形截面，所以在修理时应采取一定的手段和措施，利用合理的工艺进行修复。尽量采用就位修复工艺整体式车身校正时，应尽可能采取就位修理的方法。这样在牵拉时，可有效地将周围一些变形部位顺便“带”出，同时也会由于少拆装构件而节省大量的时间。通常情况下，很多钣金维修技师会将骨架拆下后矫正，这样其实是不科学的。前杠骨架在受到撞击后，撞击力的传递将会造成纵梁前部发生变形。骨架拆下后没有合适固定很难采取一个缓和的矫正力进行修复，另外修复完骨架后还需要对前纵梁进行修复。所以比较好的方法是进行就位修理。但目前国内还有60%的汽修厂没有专业的事故汽车修理设备，这将严重制约我国汽修业的发展。因此每个汽修企业应该追踪和关注大梁校正仪技术发展趋势。2、选题目的和意义随着汽车行业的蓬勃发展，汽车修理行业也迎来新的春天。在维修领域中，平台式大梁校正仪的作用将越来越大，因为其安装方便，无需专门为其修建地基，节省点建地基的费用，而且它的价格相对便宜，功能齐全，工作时车身稳定，深受广大汽修者的青睐。在中国市场占有率极高，而且环形大气的外观在客户外形审美上有很大的优势，所以大多数国内4S店都采用该种设备。ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析软件，能够进行包括结构、热声、流体以及电磁场等学科的研究，在核工业，铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。而CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。目前，在我国的平台式大梁校正仪不能对非承载式车身大梁进行多点有效的固定。随着三维模拟应用软件在产品设计开发领域的应用，可以在虚拟环境中对校正仪进行优化设计，改进其不足。 为此，本课题基于计算机仿真平台，应用当前应用比较广泛的三维软件CATIA、有限元软件ANSYS，进行平台式大梁校正仪的强度、刚度、稳定性等方面的计算机仿真研究与分析，为我国汽修领域中“平台式大梁校正仪”等产品的设计、技术开发方面提供更多的理论参考，进一步提高汽车平台式大梁校正仪的性能和可靠度，使之更符合市场需求。本课题运用虚拟样机技术对平台式大梁校正仪进行虚拟设计，利用CATIA建立三维虚拟模型，将模型通过接口倒入ANSYS，利用ANSYS对关键性零部件进行静力学分析，验证其可靠性，如果不合格可在CATIA中修改尺寸，在利用ANSYS进行静力学分析，反复校核修改，直至合格。之后进行运动干涉仿真。利用三维建模和有限元分析软件为设计平台，在产品制造之前运用CATIA、ANSYS软件进行仿真研究，可以及早发现并更正设计当中的缺陷，通过改变尺寸参数，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率，为生产实际提供理论支持。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、设计主要内容分析平台式大梁校正仪的结构形式及工作原理，建立校正仪CATIA三维实体模型，并进行虚拟装配及干涉检查，将关键零部件模型通过专用模型数据转换接口导入ANSYS软件进行有限元受力分析，获得平台式大梁校正仪在载荷工况作用下的应力、应变及变形状况。主要技术指标、要求或生产纲领：要求平起升降300mm-1200mm多种高度，通用车体固定夹钳，可任意调整工作高度和角度。工作台长度 5600mm，工作台高度300-1200mm，工作台宽度2100mm，拉塔工作范围360度，液压系统最大工作压力16MPa，气源压力要求0.8Mpa， 拉塔牵引最大拉力30KN，整机重量3800kg。2、 拟解决的主要问题 （1）利用AutoCAD完成二维结构设计；（2）利用CATIA完成平台式大梁校正仪三维建模；（3）利用ANSYS进行静力学分析；（4）利用CATIA完成平台式大梁校正仪虚拟装配；（5）干涉检查。3、 技术路线（研究方法）调查研究、收集资料总体方案设计AutoCAD二维结构设计CATIA三维实体建模转换接口ANSYS有限元分析N是否合理？YYCATIA整机虚拟装配及干涉检查N撰写设计说明书结论分析是否合理？四、进度安排（1）调研，资料收集，完成开题报告；第12周（3月2日3月15日）（2）总体二维结构设计及校核； 第36周（3月16日4月12日）（3）CATIA实体建模； 第79周（4月13日5月3日）（4）运用ANSYS进行分析，用CATIA虚拟装配； 第1012周（5月4日5月24日）（5）撰写说明书； 第1314周（5月25日6月7日）（6）设计说明书的审核、修改； 第1516周（6月8日6月21日） （7）毕业设计答辩准备及答辩。 第17周（6月22日6月28日）五、参考文献1 (美)罗伯特斯卡福.汽车车身修复M.北京:机械工业出版社，1998.102 (美)詹姆斯 E.杜菲. 汽车碰撞后的修复M.北京:机械工业出版社，1998.53薛风先，胡仁喜，康士廷ANSYS12.0机械与结构有限元分析M.北京：机械工业出版社，2010.34戴冠军最新客车与轿车车身维修手册M.北京：中国物资出版社，1996.85天天汽车工作室轿车车身维修技能实训M.北京：机械工业出版社，2003.96蒋学祤,蒋 崴汽车维修机工具典型结构M.北京：人民交通出版社，1994.37周宁ANSYS机械工程应用实例M.北京：中国水利水电出版社，2006.38李黎明ANSYS有限元分析使用教程M.北京：清华大学出版社，2005.19王庆五，左 昉，胡仁喜ANSYS 10.0机械设计高级应用实例M.北京：机械工业出版社，2006.110尤春风CATIA V5高级应用M.北京：清华大学出版社，2006.111王登峰，黄 博CATIA V5机械(汽车)产品全精通教程M.北京：人民交通出版社，2007.412盛选禹，盛选军CATIA V5运动和力学分析实例教程M.北京：化学工业出版社，2008.413杜黎蓉，林博正，朱 明CATIA V5三维零件设计M.北京：人民邮电出版社，2005.914程本付使用通用定位夹具对非承载式车身大梁进行校正M.汽车维修与保养，2008.615张 鹏俯仰升降式立体车库液压系统设计J.液压与气动，2007.7：10-1116James.E.Daffy. Collision Repair FundamentalsM. Singapore: Original edition published by Cengage Learning, 2008.917 Tang Nade. America Multirack 2000 Beam CalibratorJ. Beijing: China Academic Journal Electronic Publishing House, 1999.11六、备注指导教师意见：签字： 年 月 日毕业设计指导教师评分表学生姓名董 强院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆B07指导教师姓名王 强职称讲 师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力205计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）106插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）58科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度10得 分 X= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度： 好 较好 一般 较差 很差研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱工作量： 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好 较好 一般 较差 很差其他： 指导教师签字： 年 月 日 毕业设计评阅人评分表学生姓名董 强专业班级车辆B07指导教师姓名王 强职称讲 师题目基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计评阅组或预答辩组成员姓名出席人数序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力255计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）156插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱工作量： 大 较大 适中 较少 很少说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好 较好 一般 较差 很差其他： 评阅人或预答辩组长签字： 年 月 日注：毕业设计（论文）评阅可以采用2名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。毕业论文答辩评分表学生姓名董 强专业班级车辆B07指导教师王 强职 称讲 师题目 基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计答辩时间月 日 时答辩组成员姓名出席人数序号评 审 指 标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、理论意义或价值102研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力、综合运用知识的能力、应用文献资料和外文的能力203论文撰写水平、文题相符程度、写作规范化程度、篇幅、成果的理论或实际价值、创新性154毕业论文答辩准备情况55毕业论文自述情况206毕业论文答辩回答问题情况30总 分 Z= 答辩过程记录、评语：自述思路与表达能力：好 较好 一般 较差 很差回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱工作量： 大 较大 适中 较少 很少规范性： 好 较好 一般 较差 很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好 较好 一般 较差 很差其他： 答辩组长签字： 年 月 日毕业设计答辩评分表学生姓名董 强专业班级车辆B07指导教师王 强职 称讲 师题目 基于ANSYS的平台式汽车大梁校正仪设计答辩时间月 日 时答辩组成员姓名出席人数序号评 审 指 标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度102设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力103应用文献资料、计算机、外文的能力104设计说明书撰写水平、图纸质量，设计的规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）、实用性、科学性和创新性155毕业设计答辩准备情况56毕业
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