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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目:基于ANSYS的框架式汽車大梁 校正儀設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程 B07-2 學 生 姓 名: 滕 元 導 師 姓 名: 王 強 開 題 時 間: 　 2011.3.14． 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 滕 元 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程 B07-2 指導教師姓名 王 強 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計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 近年來隨著中國汽車市場的快速發(fā)展，汽車維修行業(yè)也如雨后春筍般迅速涌現(xiàn)。在競爭激烈的售后服務行業(yè)中，如何能夠提高自己的維修質(zhì)量水平是所有企業(yè)為了在競爭中勝出的核心所在。而維修設備的優(yōu)劣成為重要的衡量指標，汽車大梁校正儀是現(xiàn)代汽車售后服務體系中至關重要的設備之一，針對因事故碰撞損壞以及疲勞受損的部位進行原型恢復，以達到汽車大梁出廠值的技術數(shù)據(jù)標準。目前，市場上的汽車大梁校正儀主要分為兩種：框架式和平臺式。據(jù)有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計：目前我國汽修企業(yè)每年對汽車大梁校正儀的需求量大約在1000臺左右，而據(jù)估計約目前有60%的汽修企業(yè)尚沒有專業(yè)的維修設備，這一狀況嚴重制約著我國汽車維修行業(yè)技術的整體水平的提高，所以從市場分析來看它的需求量將會呈現(xiàn)出上升的趨勢。 框架式汽車大梁校正儀目前是市場上主流的產(chǎn)品之一。它具有使用方便，移動靈活，占地面積小等特點。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設計制造，在這其中美式大梁校正儀憑借價格優(yōu)勢及外觀而市場占有率較高，但隨著維修質(zhì)量要求的提高，操作設備的不斷升級，歐式憑借其功能的強大，操作靈活及占地面積小等優(yōu)勢逐漸在市場上走俏。但仍然只是少數(shù)維修企業(yè)及汽車4S店會購置進口設備。90年代末，在我國出現(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)是借鑒國外的先進技術。隨著時間的推移，目前市場上自主的品牌已經(jīng)逐漸成熟起來，并且在不斷地擴大銷售網(wǎng)絡于全省，基本在各大省會城市均有銷售代理，且價格一般比較低廉，多數(shù)在3-4萬元左右。但質(zhì)量水平，技術先進性等方面與進口品牌還有一定的差距，而且產(chǎn)品類型主要以平臺式為主。由此可見目前中國汽車維修設備市場對框架式大梁校正儀的需求將會上升。據(jù)市場專家分析，未來框架式大梁校正儀的主要技術發(fā)展趨勢是：（1）能實現(xiàn)單拉臂可多角度拉伸，同時能對事故車進行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）配備舉升平臺和上車導板，移動支架，電腦底盤測量系統(tǒng)等附屬件。因此在未來能提高框架式汽車大梁校正儀的高水平技術含量與整體制造水平是在市場上能夠獲得良好口碑的關鍵要素。 目前，在計算機輔助設計領域所使用的CATIA軟件是法國達索公司的產(chǎn)品。它可以支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內(nèi)的全部工業(yè)設計流程。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)品已在七大領域成為首要的3D設計和模擬解決方案：汽車、航空航天、船舶制造、廠房設計、電力與電子、消費品和通用機械制造。另一個重要軟件ANSYS是融結構、流體、電場、磁場、聲場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ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實現(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可以用來求解結構、流體、電磁場及碰撞等問題。因此它可應用于以下工業(yè)領域： 航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學、建筑、電子產(chǎn)品、重型機械、微電系統(tǒng)等。 本課題基于計算機仿真平臺，應用CAD/CAE領域比較領先的設計軟件AutoCAD，CATIA進行對框架式汽車大梁校正儀的設計，并應用有限元軟件ANSYS對三維模型的部分零件進行分析，獲得校正儀在載荷工況作用下的應力、應變及變形狀。設計出一款能適用于目前中低端市場，價格優(yōu)廉，操作靈活方便的框架式汽車大梁校正儀。為我國在維修設備這方面的發(fā)展提供一些基礎理論參考，并能夠以此課題的相關技術內(nèi)容來充實研發(fā)技術人員的參考資料。 2、目的和意義 為了滿足汽車維修企業(yè)及4S店對較高水平維修設備一定的需要，以及為了提高維修水平而需要不斷升級的設備的現(xiàn)狀。對于不斷地研發(fā)及更新產(chǎn)品的要求也已經(jīng)在汽車維修設備的制造方面逐漸體現(xiàn)出來。而鑒于進口品牌價格的高昂，售后服務的不方便性等因素給維修企業(yè)及4S店帶來的效益受影響的問題，同時為了彌補自主品牌市場上技術研發(fā)及成品參考的空缺，現(xiàn)如今發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品已經(jīng)是相關技術人員迫在眉睫的任務。據(jù)分析隨著汽車數(shù)量的不斷增加，汽車市場逐漸趨于飽和狀態(tài)，而在這個支柱型產(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。售后服務業(yè)務的發(fā)展與生存無不依賴于產(chǎn)品設備的質(zhì)量和水平。為了滿足各維修企業(yè)及4S店對于框架式汽車大梁校正儀的需求，各設備生產(chǎn)企業(yè)需要很多的研發(fā)方面的技術資料及人才。自主品牌在市場上有它的眾多優(yōu)勢所在。因此關于框架式汽車大梁校正儀的研發(fā)目的也就十分明確。同時眾多維修設備生產(chǎn)企業(yè)可以憑借這些優(yōu)勢不斷地為維修企業(yè)及4S店提供最好的最新的產(chǎn)品與技術服務，并能做到及時的售后服務與設備控制系統(tǒng)的升級。 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設備制造行業(yè)帶來一定的有價值的參考。因事故中引起的車身損壞的維修常常需要汽車大梁校正儀這一專業(yè)設備。隨著國內(nèi)汽車維修行業(yè)不斷的壯大起來，汽車大梁校正儀能更加準確，方便的對大梁受損的部分進行原廠技術數(shù)據(jù)的恢復。這也就避免之前因碰撞受損需要更換新配件產(chǎn)品的高額費用。這樣既減少了顧客的損失，也可促進校正儀市場發(fā)展。也正是利用這一專業(yè)設備方可保證對汽車大梁的維修的質(zhì)量水平。然而對于在維修中為了保證汽車安全的定位，方便的使用，維修水平等眾多關鍵要素，必須設計質(zhì)量及安全可靠的設備。因此，對框架式汽車大梁校正儀進行深入研發(fā)將對我國在這一領域發(fā)展有實質(zhì)性的意義。本課題的研究使用了當前先進的設計軟件CATIA進行虛擬設計及運動仿真，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前運用ANSYS軟件進行質(zhì)量分析，可及時發(fā)現(xiàn)并更改設計中的缺陷，完善設計方案，減少產(chǎn)品開發(fā)周期，提高研發(fā)的質(zhì)量和效率，為此設備的生產(chǎn)實際提供一些有價值的理論支持。 二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、設計主要內(nèi)容 分析框架式汽車大梁校正儀的結構形式及工作原理，根據(jù)以下參數(shù)：最大舉升高度1060mm，工作臺長度 2300mm，工作臺高度230-1060mm，工作臺寬度950mm，降到最低點為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，完成方案設計及質(zhì)量校核計算。利用AutoCAD完成校正儀的二維總體結構進行設計，然后CATIA建立三維模型。在將關鍵零部件模型通過專用模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口導入ANSYS軟件進行有限元分析，獲得校正儀在載荷工況作用下的應力、應變及變形狀。然后用CATIA虛擬裝配。 2、 擬解決的主要問題 　 （1）框架式汽車大梁校正儀總體方案設計； （2） 利用AutoCAD完成大梁校正儀二維結構設計； （3） 校核計算； （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軟件對關鍵零部件進行有限元分析。 Y N 是否合理 CATIA虛擬裝配 總體方案設計 AutoCAD二維結構設計及校核 轉(zhuǎn)換接口 CATIA建模 是否合理 ANSYS有限元分析 撰寫設計說明書 結論及分析 實地調(diào)研、收集相關資料 三、技術路線（研究方法） 四、進度安排 （1）調(diào)研，資料收集，完成開題報告；　　　　　 　第1～2周（3月2日～3月15日） （2）總體二維結構設計及校核； 　 第3～6周（3月16日～4月5日） （3）CATIA實體建模；　 　 　　 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）撰寫說明書； 　　　　 　第13～14周（5月25日～6月7日） （7）設計說明書的審核、修改； 　　　 　　　 第15～16周（6月8日～6月21日） （8）畢業(yè)設計答辯準備及答辯。 　　 　　 第17周（6月22日～6月28日） 五、參考文獻 [1 ] 戴冠軍.最新客車與轎車車身維修手冊[M]，北京：中國物資出版社，1996.8． [2 ] 蔣學祤，蔣崴.汽車維修機工具典型結構[M]，北京：人民交通出版社，1994.3． [3 ] 杜黎蓉，林博正.CATIA V5 三維零件設計[M]，北京：人民郵電出版社，2005.9． [4 ] 王登峰.CATIA V5機械(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非承載式車身大梁進行校正[J].，汽車維修與保養(yǎng),2008.6．? 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