1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，空气污染现象日益严重。汽车尾气成为影响空气治理的重要因素之一，如何在汽车领域上实现节能减排成为汽车发展的一大方向。汽车的轻量化是减少汽车排放和燃油消耗的重要手段之一^[1]，轻量化意味着在满足车辆的强度、刚度、工作性能及工艺方面等因素要求的同时，应尽可能减轻它们的质量和降低制造成本。车辆的轻量化设计能降低行驶阻力，提高汽车的动力性和燃油经济性^[2]。据统计，重量每减少10%，能使汽车油耗、排放分别减少7%、4%^[3][4]。货车车架是货车的基体，通常由两根纵梁和几根横梁组成。车架通过前桥、后桥、悬挂装置支承在车轮上，有足够的刚度以及强度来承受汽车载荷和车轮传递的冲击^[5]。

本文以某货车的车架为研究对象，对车架进行轻量化研究和设计，以提高货车的动力性能和燃油经济性，减少排放和整车成本^[6]。在轻量化的前提下，提升车辆的结构安全性，减少事故发生的几率，保护人身及财产安全。在对新车架的研究开发中考虑轻量化，也有利于减少二次开发成本，缩短开发周期，使汽车领域得到发展^[7][8]。

在国外，汽车的轻量化技术起源于20世纪80年代，在几十年的快速发展后，现今已形成较为全面的体系。轻量化主要分为了新材料的运用和结构优化两个方向。在材料方面，主要是高强度钢、铝合金、复合材料的发展和应用。1994年国际钢铁协会委托porche公司，使用超轻钢材进行的轿车车身轻量化，使汽车减重了25%^[9]。2000年本田公司创新地将afs技术和单体车身完美结合，研发出一种全铝车身，取得了质量减少47%成果。2002年美国通用公司采用复合材料制造出全复合型车身，相对钢结构减重达60%^[10]。在结构优化方面，主要是利用数学理论和计算机技术，对汽车的结构进行尺寸、拓扑、仿真等优化。1991年matsumoto就已采用尺寸优化手段对小型车的车架进行了轻量化优化^[11]。美国的altair公司在城市公交车上采用拓扑优化，使车辆质量减少了30%，乘员空间增加了19%，但生产成本却减少了大约40%^[12]。随着计算机技术等的发展，这些结构优化技术已经变得越来越成熟。

2. 研究的基本内容与方案

1. 车架建模：先在catia中建立其三维几何模型，在此基础上利用abaqus建立其有限元模型及边界条件

2. 车架静态与动态分析：根据实际车架受力情况对车架进行加载,分析各工况下车架的静态强度和刚度；通过对车架进行模态分析，研究频率对车架的影响。

3. 车架的优化设计：在满足强度和强度的同时，优化车架的的及结构，实

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   3. 研究计划与安排

   周次	工作内容	提交内容
   1-2（7学期19-20周）	选题，校内资料搜集	毕业设计任务书
   3	方案构思、文献检索、完成开题报告	文献检索、开题报告
   4-5	外文翻译、资料再收集	外文翻译
   6-8	设计计算、草图绘制	设计计算草稿、草图
   9-11	图样绘制、编写设计计算说明书（论文）、预答辩	图样、论文初稿
   12-14	图样及设计计算说明书整理、资料袋整理，答辩资格审查	正式图样、论文
   15	学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅图纸、说明书	毕业设计资料袋
   16-17	参加答辩

   4. 参考文献（12篇以上）

   1. 朱晓鹏，张纪鹏，程联军，等.基于 ansysworkbench 的某轻型货车车架轻量化设计［j］.青岛大学学报， 2014( 3) :70-76．

   2. 余志生.汽车理论 第五版[m].机械工业出版社,2009.

   3. benedyk j.c.light metals in automotive application.light metalage,2000,10(1):34-3

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