基于ANSYS的框架式汽车大梁校正仪设计[三维CATIA][ANSYS]
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三维CATIA
ANSYS
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毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目:基于ANSYS的框架式汽车大梁 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 B07-2 学 生 姓 名: 滕 元 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）开题报告学生姓名滕 元系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 B07-2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的框架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、研究现状近年来随着中国汽车市场的快速发展，汽车维修行业也如雨后春笋般迅速涌现。在竞争激烈的售后服务行业中，如何能够提高自己的维修质量水平是所有企业为了在竞争中胜出的核心所在。而维修设备的优劣成为重要的衡量指标，汽车大梁校正仪是现代汽车售后服务体系中至关重要的设备之一，针对因事故碰撞损坏以及疲劳受损的部位进行原型恢复，以达到汽车大梁出厂值的技术数据标准。目前，市场上的汽车大梁校正仪主要分为两种：框架式和平台式。据有关数据统计：目前我国汽修企业每年对汽车大梁校正仪的需求量大约在1000台左右，而据估计约目前有60%的汽修企业尚没有专业的维修设备，这一状况严重制约着我国汽车维修行业技术的整体水平的提高，所以从市场分析来看它的需求量将会呈现出上升的趋势。框架式汽车大梁校正仪目前是市场上主流的产品之一。它具有使用方便，移动灵活，占地面积小等特点。此产品很受中小型维修企业的青睐。此前市面上产品主要由欧洲及美国设计制造，在这其中美式大梁校正仪凭借价格优势及外观而市场占有率较高，但随着维修质量要求的提高，操作设备的不断升级，欧式凭借其功能的强大，操作灵活及占地面积小等优势逐渐在市场上走俏。但仍然只是少数维修企业及汽车4S店会购置进口设备。90年代末，在我国出现了一些制造汽车大梁校正仪的中小型企业。由于起步较晚，所以目前多数企业是借鉴国外的先进技术。随着时间的推移，目前市场上自主的品牌已经逐渐成熟起来，并且在不断地扩大销售网络于全省，基本在各大省会城市均有销售代理，且价格一般比较低廉，多数在3-4万元左右。但质量水平，技术先进性等方面与进口品牌还有一定的差距，而且产品类型主要以平台式为主。由此可见目前中国汽车维修设备市场对框架式大梁校正仪的需求将会上升。据市场专家分析，未来框架式大梁校正仪的主要技术发展趋势是：（1）能实现单拉臂可多角度拉伸，同时能对事故车进行360遥控拉伸；（2）定位系统是模块式，能具有高通用性；（3）定位夹具可调，能方便上下车辆的定位；（4）配备举升平台和上车导板，移动支架，电脑底盘测量系统等附属件。因此在未来能提高框架式汽车大梁校正仪的高水平技术含量与整体制造水平是在市场上能够获得良好口碑的关键要素。目前，在计算机辅助设计领域所使用的CATIA软件是法国达索公司的产品。它可以支持从项目前阶段、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。CATIA提供的多模型链接的工作环境及混合建模方式大大缩短了产品开发周期。CATIA系列产品已在七大领域成为首要的3D设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。另一个重要软件ANSYS是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/E,CATIA,IDEAS,AutoCAD等。ANSYS有限元软件包是一个可以用来求解结构、流体、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域： 航空航天、汽车工业、生物医学、建筑、电子产品、重型机械、微电系统等。本课题基于计算机仿真平台，应用CAD/CAE领域比较领先的设计软件AutoCAD，CATIA进行对框架式汽车大梁校正仪的设计，并应用有限元软件ANSYS对三维模型的部分零件进行分析，获得校正仪在载荷工况作用下的应力、应变及变形状。设计出一款能适用于目前中低端市场，价格优廉，操作灵活方便的框架式汽车大梁校正仪。为我国在维修设备这方面的发展提供一些基础理论参考，并能够以此课题的相关技术内容来充实研发技术人员的参考资料。 2、目的和意义为了满足汽车维修企业及4S店对较高水平维修设备一定的需要，以及为了提高维修水平而需要不断升级的设备的现状。对于不断地研发及更新产品的要求也已经在汽车维修设备的制造方面逐渐体现出来。而鉴于进口品牌价格的高昂，售后服务的不方便性等因素给维修企业及4S店带来的效益受影响的问题，同时为了弥补自主品牌市场上技术研发及成品参考的空缺，现如今发展具有自主知识产权的产品已经是相关技术人员迫在眉睫的任务。据分析随着汽车数量的不断增加，汽车市场逐渐趋于饱和状态，而在这个支柱型产业的背后，利益的转移必将由生产制造，销售逐渐转向售后服务。售后服务业务的发展与生存无不依赖于产品设备的质量和水平。为了满足各维修企业及4S店对于框架式汽车大梁校正仪的需求，各设备生产企业需要很多的研发方面的技术资料及人才。自主品牌在市场上有它的众多优势所在。因此关于框架式汽车大梁校正仪的研发目的也就十分明确。同时众多维修设备生产企业可以凭借这些优势不断地为维修企业及4S店提供最好的最新的产品与技术服务，并能做到及时的售后服务与设备控制系统的升级。随着一款新的产品的出现，它的主要意义是为汽车服务设备制造行业带来一定的有价值的参考。因事故中引起的车身损坏的维修常常需要汽车大梁校正仪这一专业设备。随着国内汽车维修行业不断的壮大起来，汽车大梁校正仪能更加准确，方便的对大梁受损的部分进行原厂技术数据的恢复。这也就避免之前因碰撞受损需要更换新配件产品的高额费用。这样既减少了顾客的损失，也可促进校正仪市场发展。也正是利用这一专业设备方可保证对汽车大梁的维修的质量水平。然而对于在维修中为了保证汽车安全的定位，方便的使用，维修水平等众多关键要素，必须设计质量及安全可靠的设备。因此，对框架式汽车大梁校正仪进行深入研发将对我国在这一领域发展有实质性的意义。本课题的研究使用了当前先进的设计软件CATIA进行虚拟设计及运动仿真，在产品投入生产之前运用ANSYS软件进行质量分析，可及时发现并更改设计中的缺陷，完善设计方案，减少产品开发周期，提高研发的质量和效率，为此设备的生产实际提供一些有价值的理论支持。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、设计主要内容分析框架式汽车大梁校正仪的结构形式及工作原理，根据以下参数：最大举升高度1060mm，工作台长度 2300mm，工作台高度230-1060mm，工作台宽度950mm，降到最低点为230mm，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70KN，完成方案设计及质量校核计算。利用AutoCAD完成校正仪的二维总体结构进行设计，然后CATIA建立三维模型。在将关键零部件模型通过专用模型数据转换接口导入ANSYS软件进行有限元分析，获得校正仪在载荷工况作用下的应力、应变及变形状。然后用CATIA虚拟装配。2、 拟解决的主要问题 （1）框架式汽车大梁校正仪总体方案设计；（2） 利用AutoCAD完成大梁校正仪二维结构设计；（3） 校核计算；（4） 利用CATIA完成大梁校正仪的三维建模及虚拟装配； （5）利用ANSYS软件对关键零部件进行有限元分析。YN 是否合理 CATIA虚拟装配 总体方案设计 AutoCAD二维结构设计及校核 转换接口 CATIA建模 是否合理 ANSYS有限元分析撰写设计说明书 结论及分析 实地调研、收集相关资料三、技术路线（研究方法）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5日）（3）CATIA实体建模； 第79周（4月6日4月19日）（4）ANSYS有限元分析，CATIA虚拟装配； 第1012周（4月20日5月24日） （6）撰写说明书； 第1314周（5月25日6月7日）（7）设计说明书的审核、修改； 第1516周（6月8日6月21日） （8）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 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，1996.82 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，1994.33 杜黎蓉，林博正.CATIA V5 三维零件设计M，北京：人民邮电出版社，2005.94 王登峰.CATIA V5机械(汽车)产品全精通教程M，北京：人民交通出版社，2007.45 程本付.使用通用定位夹具对非承载式车身大梁进行校正J.，汽车维修与保养,2008.66 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，2006.17 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，2003.98 王宏武，魏发孔钢丝绳承载受力特性分析及计算，甘肃科技，2007.9：77-799 郑鹏鑫JFJ-25剪式气压举升机的设计，机床与液压，2007.3：118-12010 杨黎明，黄凯，李恩至，陈仕贤.机械零件设计手册M，北京：国防工业出版社，1993.811 张鹏.俯仰升降式立体车库液压系统设计，液压与气动，2007.7：10-1112 周宁.ABSYS机械工程应用实例M，北京：中国水利水电出版社，2006.313 尤春风CATIA V5高级应用M，北京：清华大学出版社，2006.114 James.E.DuffyCollision Repair Funda
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