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SY-025-BY-1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目審定表 指導(dǎo)教師姓名 王強(qiáng) 職稱 助教 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的四柱式汽車舉升機(jī)設(shè)計(jì) 課題適用專業(yè) 車輛工程 課題類型 B 課題簡(jiǎn)介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。） 1設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 分析四柱式汽車舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及工作原理，建立舉升機(jī)Pro/E三維實(shí)體模型，并進(jìn)行虛擬裝配及干涉檢查，將關(guān)鍵零部件模型通過專用模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口導(dǎo)入ANSYS軟件進(jìn)行有限元受力分析，獲得舉升機(jī)在載荷工況作用下的應(yīng)力、應(yīng)變及變形狀況，將裝配模型通過專用數(shù)據(jù)接口導(dǎo)入到ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)/動(dòng)力學(xué)仿真分析，獲得舉升機(jī)的升降速度、加速度以及升降耗時(shí)等狀況，針對(duì)應(yīng)力較集中或存在缺陷的部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，進(jìn)一步提高四柱式舉升機(jī)的穩(wěn)定性及安全性。 2意義、目的 隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車修理行業(yè)也迎來巨大的市場(chǎng)需求。在維修領(lǐng)域中，常以汽車舉升機(jī)作為重要工具。其主要任務(wù)是提升車輛，方便人員修理。因此，汽修行業(yè)急需設(shè)計(jì)效率高、針對(duì)性強(qiáng)的舉升設(shè)備。在傳統(tǒng)舉升設(shè)備設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、試制過程中必須邊試驗(yàn)邊改進(jìn)，從設(shè)計(jì)到試制、試驗(yàn)、定型，產(chǎn)品開發(fā)成本較高，周期長(zhǎng)。運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，結(jié)合虛擬設(shè)計(jì)和虛擬試驗(yàn)，可以大大簡(jiǎn)化舉升設(shè)備設(shè)計(jì)開發(fā)過程，大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用和成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 本課題研究運(yùn)用CAD/CAE技術(shù)對(duì)車輛舉升設(shè)備的虛擬設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品制造之前運(yùn)用ANSYS、ADAMS軟件進(jìn)行仿真研究，可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)缺陷，完善設(shè)計(jì)方案，縮短開發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，為生產(chǎn)實(shí)際提供理論支持。 3 現(xiàn)有條件 近年來，我國(guó)汽車業(yè)蓬勃發(fā)展,尤其是轎車行業(yè)，多年來轎車進(jìn)入普通家庭的夢(mèng)想已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，汽車維修行業(yè)也隨之得到大力發(fā)展，各種維修設(shè)備的需求迅速擴(kuò)大， 汽車舉升機(jī)是維修廠必備的，也是最重要的維修機(jī)械。汽車舉升機(jī)一般分為立柱式和剪式兩種，無論哪一種，它的作用都是將需要維修的汽車水平提升到合適的高度，以便于維修工人在汽車底盤下方對(duì)汽車進(jìn)行維修，正因?yàn)榫S修人員要在汽車的下面，因此要求舉升機(jī)一定要安全可靠，否則一旦發(fā)生危險(xiǎn)，后果不堪設(shè)想。因此，對(duì)汽車舉升機(jī)的安全性進(jìn)行研究將具有重大的意義。 目前使用的汽車舉升機(jī)可能發(fā)生汽車墜落的原因較多，有安裝基礎(chǔ)不牢、自鎖裝置失效、立柱或拖臂變形、單側(cè)托臂突然下落、板式鏈斷裂、液壓油路爆裂、汽車拖墊打滑等，經(jīng)過對(duì)失效的舉升機(jī)進(jìn)行檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn),這些事故的主要原因往往是設(shè)計(jì)上存在著缺陷。因此，如何提高汽車舉升機(jī)設(shè)計(jì)上的穩(wěn)定性及可靠性是擺在我們面前的一個(gè)重要研究課題。 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一種嶄新的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)，是國(guó)際上20世紀(jì)80年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)，該技術(shù)一出現(xiàn)，立即受到了工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的有關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)公司的極大重視，許多著名的制造廠商紛紛將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入各自的產(chǎn)品開發(fā)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，它是建造物理樣機(jī)之前，通過建立機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)字模型（即虛擬樣機(jī)）進(jìn)行仿真分析，并用圖形顯示該系統(tǒng)在真實(shí)工作條件下的運(yùn)動(dòng)特性，輔助修改并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。本課題研究利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)汽車舉升機(jī)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、可靠性及動(dòng)態(tài)特性等方面進(jìn)行研究與分析，修正設(shè)計(jì)上存在的缺陷并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，不僅可以為汽車舉升機(jī)的設(shè)計(jì)制造提供重要的理論依據(jù)，而且對(duì)于提高舉升機(jī)的安全性具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。該項(xiàng)目的研究方法，也可應(yīng)用于汽車舉升機(jī)新產(chǎn)品的研究開發(fā)中，可以縮短新產(chǎn)品研制周期，減少研制經(jīng)費(fèi)，提高設(shè)計(jì)精度和效率，與此同時(shí)該方法還可以被同類產(chǎn)品所應(yīng)用與借鑒，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。 4預(yù)期成果及表現(xiàn)形式 （1）深入研究汽車舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理及力學(xué)特性，建立舉升機(jī)的數(shù)學(xué)模型，完成A0圖紙2張； (2)在Windows環(huán)境下，以三維建模軟件Pro/E為圖形平臺(tái)，建立汽車舉升機(jī)的三維實(shí)體模型，完成Pro/E三維模型圖1套； （3）將汽車舉升機(jī)三維實(shí)體模型通過專用模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口導(dǎo)入ANSYS軟件，給舉升臺(tái)架設(shè)置實(shí)常數(shù)、關(guān)鍵選項(xiàng)和各求解控制選項(xiàng)，給定初始條件、邊界條件及約束進(jìn)行求解計(jì)算，獲得不同壓力場(chǎng)的應(yīng)力、應(yīng)變及位移分布狀況； （4）將汽車舉升機(jī)裝配模型通過專用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口導(dǎo)入到ADAMS，完成運(yùn)動(dòng)約束和運(yùn)動(dòng)激勵(lì)的定義，產(chǎn)生參數(shù)化的舉升機(jī)模型，獲得不同工況下舉升機(jī)的速度、加速度、升降耗時(shí)等狀況； （5）仿真結(jié)論分析，與物理樣機(jī)實(shí)際工況及國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教 研 室 意 見 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合度 □好 □較好 □一般 □較差 2 對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度 □好 □較好 □一般 □較差 3 選題與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度 □好 □較好 □一般 □較差 4 論文選題的理論意義或?qū)嶋H價(jià)值 □好 □較好 □一般 □較差 5 課題預(yù)計(jì)工作量 □較大 □適中 □較小 6 課題預(yù)計(jì)難易程度 □較難 □一般 □較易 教研室主任簽字： 年 月 日 系（部）教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 注：課題類型填寫 W.科研項(xiàng)目；X.生產(chǎn)（社會(huì)）實(shí)際；Y.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；Z.其它。