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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目:基于ANSYS的框架式汽車大梁 校正儀設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程 B07-2 學(xué) 生 姓 名: 滕 元 導(dǎo) 師 姓 名: 王 強(qiáng) 開 題 時(shí) 間: 　 2011.3.14． 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 滕 元 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛工程 B07-2 指導(dǎo)教師姓名 王 強(qiáng) 職稱 講師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 基于ANSYS的框架式汽車大梁校正儀設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 近年來(lái)隨著中國(guó)汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，汽車維修行業(yè)也如雨后春筍般迅速涌現(xiàn)。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的售后服務(wù)行業(yè)中，如何能夠提高自己的維修質(zhì)量水平是所有企業(yè)為了在競(jìng)爭(zhēng)中勝出的核心所在。而維修設(shè)備的優(yōu)劣成為重要的衡量指標(biāo)，汽車大梁校正儀是現(xiàn)代汽車售后服務(wù)體系中至關(guān)重要的設(shè)備之一，針對(duì)因事故碰撞損壞以及疲勞受損的部位進(jìn)行原型恢復(fù)，以達(dá)到汽車大梁出廠值的技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，市場(chǎng)上的汽車大梁校正儀主要分為兩種：框架式和平臺(tái)式。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：目前我國(guó)汽修企業(yè)每年對(duì)汽車大梁校正儀的需求量大約在1000臺(tái)左右，而據(jù)估計(jì)約目前有60%的汽修企業(yè)尚沒(méi)有專業(yè)的維修設(shè)備，這一狀況嚴(yán)重制約著我國(guó)汽車維修行業(yè)技術(shù)的整體水平的提高，所以從市場(chǎng)分析來(lái)看它的需求量將會(huì)呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)。 框架式汽車大梁校正儀目前是市場(chǎng)上主流的產(chǎn)品之一。它具有使用方便，移動(dòng)靈活，占地面積小等特點(diǎn)。此產(chǎn)品很受中小型維修企業(yè)的青睞。此前市面上產(chǎn)品主要由歐洲及美國(guó)設(shè)計(jì)制造，在這其中美式大梁校正儀憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)及外觀而市場(chǎng)占有率較高，但隨著維修質(zhì)量要求的提高，操作設(shè)備的不斷升級(jí)，歐式憑借其功能的強(qiáng)大，操作靈活及占地面積小等優(yōu)勢(shì)逐漸在市場(chǎng)上走俏。但仍然只是少數(shù)維修企業(yè)及汽車4S店會(huì)購(gòu)置進(jìn)口設(shè)備。90年代末，在我國(guó)出現(xiàn)了一些制造汽車大梁校正儀的中小型企業(yè)。由于起步較晚，所以目前多數(shù)企業(yè)是借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。隨著時(shí)間的推移，目前市場(chǎng)上自主的品牌已經(jīng)逐漸成熟起來(lái)，并且在不斷地?cái)U(kuò)大銷售網(wǎng)絡(luò)于全省，基本在各大省會(huì)城市均有銷售代理，且價(jià)格一般比較低廉，多數(shù)在3-4萬(wàn)元左右。但質(zhì)量水平，技術(shù)先進(jìn)性等方面與進(jìn)口品牌還有一定的差距，而且產(chǎn)品類型主要以平臺(tái)式為主。由此可見目前中國(guó)汽車維修設(shè)備市場(chǎng)對(duì)框架式大梁校正儀的需求將會(huì)上升。據(jù)市場(chǎng)專家分析，未來(lái)框架式大梁校正儀的主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是：（1）能實(shí)現(xiàn)單拉臂可多角度拉伸，同時(shí)能對(duì)事故車進(jìn)行360°遙控拉伸；（2）定位系統(tǒng)是模塊式，能具有高通用性；（3）定位夾具可調(diào)，能方便上下車輛的定位；（4）配備舉升平臺(tái)和上車導(dǎo)板，移動(dòng)支架，電腦底盤測(cè)量系統(tǒng)等附屬件。因此在未來(lái)能提高框架式汽車大梁校正儀的高水平技術(shù)含量與整體制造水平是在市場(chǎng)上能夠獲得良好口碑的關(guān)鍵要素。 目前，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域所使用的CATIA軟件是法國(guó)達(dá)索公司的產(chǎn)品。它可以支持從項(xiàng)目前階段、具體的設(shè)計(jì)、分析、模擬、組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程。CATIA提供的多模型鏈接的工作環(huán)境及混合建模方式大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。CATIA系列產(chǎn)品已在七大領(lǐng)域成為首要的3D設(shè)計(jì)和模擬解決方案：汽車、航空航天、船舶制造、廠房設(shè)計(jì)、電力與電子、消費(fèi)品和通用機(jī)械制造。另一個(gè)重要軟件ANSYS是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國(guó)ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/E,CATIA,I－DEAS,AutoCAD等。ANSYS有限元軟件包是一個(gè)可以用來(lái)求解結(jié)構(gòu)、流體、電磁場(chǎng)及碰撞等問(wèn)題。因此它可應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域： 航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、建筑、電子產(chǎn)品、重型機(jī)械、微電系統(tǒng)等。 本課題基于計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)，應(yīng)用CAD/CAE領(lǐng)域比較領(lǐng)先的設(shè)計(jì)軟件AutoCAD，CATIA進(jìn)行對(duì)框架式汽車大梁校正儀的設(shè)計(jì)，并應(yīng)用有限元軟件ANSYS對(duì)三維模型的部分零件進(jìn)行分析，獲得校正儀在載荷工況作用下的應(yīng)力、應(yīng)變及變形狀。設(shè)計(jì)出一款能適用于目前中低端市場(chǎng)，價(jià)格優(yōu)廉，操作靈活方便的框架式汽車大梁校正儀。為我國(guó)在維修設(shè)備這方面的發(fā)展提供一些基礎(chǔ)理論參考，并能夠以此課題的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容來(lái)充實(shí)研發(fā)技術(shù)人員的參考資料。 2、目的和意義 為了滿足汽車維修企業(yè)及4S店對(duì)較高水平維修設(shè)備一定的需要，以及為了提高維修水平而需要不斷升級(jí)的設(shè)備的現(xiàn)狀。對(duì)于不斷地研發(fā)及更新產(chǎn)品的要求也已經(jīng)在汽車維修設(shè)備的制造方面逐漸體現(xiàn)出來(lái)。而鑒于進(jìn)口品牌價(jià)格的高昂，售后服務(wù)的不方便性等因素給維修企業(yè)及4S店帶來(lái)的效益受影響的問(wèn)題，同時(shí)為了彌補(bǔ)自主品牌市場(chǎng)上技術(shù)研發(fā)及成品參考的空缺，現(xiàn)如今發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品已經(jīng)是相關(guān)技術(shù)人員迫在眉睫的任務(wù)。據(jù)分析隨著汽車數(shù)量的不斷增加，汽車市場(chǎng)逐漸趨于飽和狀態(tài)，而在這個(gè)支柱型產(chǎn)業(yè)的背后，利益的轉(zhuǎn)移必將由生產(chǎn)制造，銷售逐漸轉(zhuǎn)向售后服務(wù)。售后服務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展與生存無(wú)不依賴于產(chǎn)品設(shè)備的質(zhì)量和水平。為了滿足各維修企業(yè)及4S店對(duì)于框架式汽車大梁校正儀的需求，各設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)需要很多的研發(fā)方面的技術(shù)資料及人才。自主品牌在市場(chǎng)上有它的眾多優(yōu)勢(shì)所在。因此關(guān)于框架式汽車大梁校正儀的研發(fā)目的也就十分明確。同時(shí)眾多維修設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)可以憑借這些優(yōu)勢(shì)不斷地為維修企業(yè)及4S店提供最好的最新的產(chǎn)品與技術(shù)服務(wù)，并能做到及時(shí)的售后服務(wù)與設(shè)備控制系統(tǒng)的升級(jí)。 隨著一款新的產(chǎn)品的出現(xiàn)，它的主要意義是為汽車服務(wù)設(shè)備制造行業(yè)帶來(lái)一定的有價(jià)值的參考。因事故中引起的車身?yè)p壞的維修常常需要汽車大梁校正儀這一專業(yè)設(shè)備。隨著國(guó)內(nèi)汽車維修行業(yè)不斷的壯大起來(lái)，汽車大梁校正儀能更加準(zhǔn)確，方便的對(duì)大梁受損的部分進(jìn)行原廠技術(shù)數(shù)據(jù)的恢復(fù)。這也就避免之前因碰撞受損需要更換新配件產(chǎn)品的高額費(fèi)用。這樣既減少了顧客的損失，也可促進(jìn)校正儀市場(chǎng)發(fā)展。也正是利用這一專業(yè)設(shè)備方可保證對(duì)汽車大梁的維修的質(zhì)量水平。然而對(duì)于在維修中為了保證汽車安全的定位，方便的使用，維修水平等眾多關(guān)鍵要素，必須設(shè)計(jì)質(zhì)量及安全可靠的設(shè)備。因此，對(duì)框架式汽車大梁校正儀進(jìn)行深入研發(fā)將對(duì)我國(guó)在這一領(lǐng)域發(fā)展有實(shí)質(zhì)性的意義。本課題的研究使用了當(dāng)前先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件CATIA進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行質(zhì)量分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更改設(shè)計(jì)中的缺陷，完善設(shè)計(jì)方案，減少產(chǎn)品開發(fā)周期，提高研發(fā)的質(zhì)量和效率，為此設(shè)備的生產(chǎn)實(shí)際提供一些有價(jià)值的理論支持。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 1、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 分析框架式汽車大梁校正儀的結(jié)構(gòu)形式及工作原理，根據(jù)以下參數(shù)：最大舉升高度1060mm，工作臺(tái)長(zhǎng)度 2300mm，工作臺(tái)高度230-1060mm，工作臺(tái)寬度950mm，降到最低點(diǎn)為230mm，拉塔工作范圍360度，液壓系統(tǒng)最大工作壓力16Mpa，氣源壓力要求0.8Mpa， 拉塔牽引最大拉力70KN，完成方案設(shè)計(jì)及質(zhì)量校核計(jì)算。利用AutoCAD完成校正儀的二維總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后CATIA建立三維模型。在將關(guān)鍵零部件模型通過(guò)專用模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口導(dǎo)入ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析，獲得校正儀在載荷工況作用下的應(yīng)力、應(yīng)變及變形狀。然后用CATIA虛擬裝配。 2、 擬解決的主要問(wèn)題 　 （1）框架式汽車大梁校正儀總體方案設(shè)計(jì)； （2） 利用AutoCAD完成大梁校正儀二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （3） 校核計(jì)算； （4） 利用CATIA完成大梁校正儀的三維建模及虛擬裝配； （5）利用ANSYS軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元分析。 Y N 是否合理 CATIA虛擬裝配 總體方案設(shè)計(jì) AutoCAD二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 轉(zhuǎn)換接口 CATIA建模 是否合理 ANSYS有限元分析 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 結(jié)論及分析 實(shí)地調(diào)研、收集相關(guān)資料 三、技術(shù)路線（研究方法） 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研，資料收集，完成開題報(bào)告；　　　　　 　第1～2周（3月2日～3月15日） （2）總體二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核； 　 第3～6周（3月16日～4月5日） （3）CATIA實(shí)體建模；　 　 　　 第7～9周（4月6日～4月19日） （4）ANSYS有限元分析，CATIA虛擬裝配； 　 第10～12周（4月20日～5月24日） （6）撰寫說(shuō)明書； 　　　　 　第13～14周（5月25日～6月7日） （7）設(shè)計(jì)說(shuō)明書的審核、修改； 　　　 　　　 第15～16周（6月8日～6月21日） （8）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯。 　　 　　 第17周（6月22日～6月28日） 五、參考文獻(xiàn) [1 ] 戴冠軍.最新客車與轎車車身維修手冊(cè)[M]，北京：中國(guó)物資出版社，1996.8． [2 ] 蔣學(xué)祤，蔣崴.汽車維修機(jī)工具典型結(jié)構(gòu)[M]，北京：人民交通出版社，1994.3． [3 ] 杜黎蓉，林博正.CATIA V5 三維零件設(shè)計(jì)[M]，北京：人民郵電出版社，2005.9． [4 ] 王登峰.CATIA V5機(jī)械(汽車)產(chǎn)品全精通教程[M]，北京：人民交通出版社，2007.4． [5 ] 程本付.使用通用定位夾具對(duì)非承載式車身大梁進(jìn)行校正[J].，汽車維修與保養(yǎng),2008.6．? 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