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1、中圖分類號(hào):U463.212學(xué)校代碼:10856學(xué)號(hào):M060112151碩士學(xué)位論文Master’sThesis縱置變速器殼體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究論文題目車輛工程專業(yè)時(shí)巖作者姓名吳訓(xùn)成教授須俊健副總工程師指導(dǎo)教師完成日期2014年12月上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所遞交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律
2、結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:飫日期:如/I年;月丨2?曰上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海工程技術(shù)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在_年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密W(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“V”)學(xué)位論文作者簽名:日期:ZW上年}月,2日曰期--zwj:年3月G曰中圖
3、分類號(hào):U463.212學(xué)校代碼:10856學(xué)號(hào):M060112151上海工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文縱置變速器殼體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究作者姓名:時(shí)巖指導(dǎo)教師:吳訓(xùn)成教授須俊健副總工程師專業(yè):車輛工程學(xué)院:汽車工程學(xué)院申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士完成時(shí)間:2014年12月評(píng)閱人:鄭松林教授邢彥鋒副教授答辯委員會(huì)主席:鄭松林教授成員:王巖松教授龔元明教授邢彥鋒副教授吳長水副教授UniversityCode:10856StudentID:M060112151STUDYONTOPOLOGYOPTIMIZATIONDESIGNOFLONGITUDI
4、NALTRANSMISSIONHOUSINGCandidate:ShiYanSupervisor:Prof.WuXunchengAsstCEXuJunjianMajor:VehicleEngineeringAutomotiveEngineeringCollegeShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014縱置變速器殼體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究摘要汽車變速器殼體作為汽車動(dòng)力總成的重要部分,承受著復(fù)雜的載荷,對(duì)于保證傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作十分重要。
5、因此,如何有效地設(shè)計(jì)一個(gè)滿足殼體設(shè)計(jì)要求的變速器殼體具有十分重要的意義。本文以變速器殼體為研究對(duì)象,重點(diǎn)進(jìn)行了殼體類零件拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究及評(píng)價(jià),為殼體的設(shè)計(jì)提供依據(jù)和指導(dǎo)。根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化理論,研究了連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化插值模型方法和求解算法,詳細(xì)研究了均勻化法和變密度法,建立了基于SIMP變密度法的拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型,并給出了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方案,為下一步拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。以單對(duì)齒輪傳動(dòng)殼體為例,首先進(jìn)行了齒輪傳動(dòng)殼體的有限元分析,根據(jù)分析結(jié)果確定了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。使用OptiStruct軟件對(duì)殼體進(jìn)行了
6、拓?fù)鋬?yōu)化,并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果建立了優(yōu)化模型。對(duì)優(yōu)化前后模型的有限元分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明,在強(qiáng)度剛度相差不大的情況下有效地降低了殼體的質(zhì)量,達(dá)到了輕量化目標(biāo)。最后根據(jù)模態(tài)分析方法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行了模態(tài)分析,為殼體的進(jìn)一步設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。針對(duì)變速器殼體設(shè)計(jì)過程中要滿足的性能要求,建立了變速器殼體設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo),給出了變速器殼體在設(shè)計(jì)過程應(yīng)該滿足的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)特性的具體要求。以縱置變速器殼體為例,建立了該變速器殼體的初始模型,并和企業(yè)的現(xiàn)有最終模型進(jìn)行了對(duì)標(biāo)。通過對(duì)標(biāo)分析驗(yàn)證了最終模型滿足殼體設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)特性
7、要求,符合殼體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該變速器殼體在設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用了拓?fù)鋬?yōu)化方法進(jìn)行指導(dǎo),結(jié)果表明殼體的設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求,證明拓?fù)鋬?yōu)化方法是可行的,具有較高的實(shí)用價(jià)值,可以對(duì)殼體類零件的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。關(guān)鍵詞:變速器殼體,拓?fù)鋬?yōu)化,優(yōu)化設(shè)計(jì),評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)標(biāo)分析ISTUDYONTOPOLOGYOPTIMIZATIONDESIGNOFLONGITUDINALTRANSMISSIONHOUSINGABSTRACTAsanimportantpartofthepowertrainsystem,transmissionhousingissubjec
8、tedtoacomplexloadandguaranteesthenormalworkoftransmission.Therefore,howtoeffectivelydesignatransmissionhousingandcateringfordesignrequirementsareveryimp