驻车制动操作机构总成轻量化研究

【摘要】在当前节能减排的背景下,汽车轻量化作为一种重要的技术应运而生。汽车轻量化设计水平的高低直接影响到汽车的安全性、动力性、燃油经济性和操纵稳定性。而汽车整车轻量化设计是以零部件的轻量化设计为基础,本课题结合企业的实际需求对驻车制动操纵机构总成进行轻量化研究,隶属于广州某汽车零部件企业与广东工业大学校企合作项目的一部分。本文研究了汽车轻量化设计的理论和方法,结合ANSYS有限元软件结构分析模块和拓扑优化模块,对驻车制动操作机构总成进行轻量化设计与优化,具体内容如下：首先研究了汽车零部件轻量化设计的理论方法,分别从结构轻量化、材料轻量化和制造轻量化三个方面阐述轻量化的具体方法,应用三种轻量化方法对驻车制动操作机构总成进行总体的轻量化方案设计。其次阐述了操纵机构总成的工作原理和结构特征,按照驻车制动操纵机构总成设计规范的要求,建立有限元模型。通过模态仿真与振动模态试验的对比分析,验证了有限元模型的精确性。针对中位横向力工况、中位拉伸工况、低位拉伸工况和高位拉伸工况进行仿真计算,分析四个典型工况下各部件的强度余量、结构特点以及轻量化价值。独特利用ANSYS软件中拓扑优化模块对总成操纵板、中间板和安装支座的装配体进行拓扑优化,得出优化方案。最后,对优化以后的驻车制动操纵机构总成重新进行建模分析,对比四个典型工况和模态分析的仿真结果得出结论：在总成结构强度和刚度满足要求的情况下,驻车制动操纵机构总成质量由1.277kg减少到0.845kg,总成重量减少了33.8%,每年为企业节省材料成本250多万元,大大提高企业产品的竞争力。
【作者】周永光；
【导师】阳林；陈登；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】驻车制动；轻量化研究；有限元仿真；拓扑优化；

【参考文献】
[1]唐灿.微通道气液固三相流模拟和微小型液固流化床实验研究[D].天津大学,化学工程,2013,硕士.
[2]于波.IT企业员工心理契约违背对工作投入的影响：组织承诺的中介作用[D].华中师范大学,应用心理学,2014,硕士.
[3]邢志峰.张元素学术思想与贡献的研究[D].河北医科大学,中医基础理论,2014,硕士.
[4]王红利.线栓法与电凝法制备局灶性脑缺血模型比较及梓醇的干预作用研究[D].西南大学,药用资源化学,2013,硕士.
[5]陈旭哲.高速公路应急车辆资源需求预测与配置[D].北京交通大学,2014.
[6]王淑莉.关于m次积分半群扰动与概率型逼近理论的研究[D].中国矿业大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[7]王红霞.纳米受限条件下聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃态转化研究[D].苏州大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[8]欧阳萍.论孔多塞的启蒙思想[D].湘潭大学,专门史,2003,硕士.
[9]张国辉.带功率因数校正的LED驱动芯片的设计应用[D].天津大学,集成电路设计,2013,硕士.
[10]刘凯.电子邮件营销中邮件分发子系统的设计与实现[D].西安科技大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[11]潘艳芳.中国资源导向型对外直接投资的经济效应分析[D].天津财经大学,世界经济,2012,硕士.
[12]张荣.小型化多频段天线的研究[D].北京交通大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[13]韩小俊,施泽进,李亚林.利用分形维拾取地震波初至的一种改进算法[J].石油地球物理勘探,2002,01:60-63+98.
[14]甘静妮.碳基纳米材料修饰电极的制备及其在药物分析测定中的应用研究[D].广西大学,2012.
[15]沈尔唯.设立强有力的行政组织保障[J].中国计算机用户.2007(19)
[16]李洁.含芳环侧基的聚硅烷的合成及手性组装[D].苏州大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[17]沈显庆.单片机系统仿真[D].沈阳工业大学,控制科学与工程,2004,硕士.
[18]王亚楠.高职高专非英语专业学生的模糊容忍度与其阅读理解成绩的相关性研究[D].安徽大学,英语语言文学,2014,硕士.
[19]刘义义.父母离婚后未成年子女姓名权问题研究[D].河北经贸大学,法律,2014,硕士.
[20]秦洪蕾.教师介入幼儿同伴冲突的策略及其与师幼关系的相关研究[D].西南大学,学前教育学,2014,硕士.
[21]付新欣.基于小波分析的滚动轴承故障诊断技术研究[D].沈阳航空航天大学,模式识别与智能系统,2013,硕士.
[22]李红昌.关于铁路动车冠名权的经济学思考[J].铁道经济研究,2014,05:1-6.
[23]刘丽娜.LTE系统干扰管理研究[D].北京交通大学,通信与信息系统,2014,博士.
[24]马超.基于无线传感器网络电磁频谱监测系统的数据融合算法性能分析[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[25]张娜.企业税务风险控制研究[D].中原工学院,会计学,2012,硕士.
[26]邢永平.IEEE1588精密时钟同步协议的研究与实现[D].北京交通大学,信息网络与安全,2013,硕士.
[27]方雨薇.WebQuest教学模式在高中地理教学中的应用研究[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[28]杨双喜.宁波市售鲜活海产品河豚毒素（TTX）污染现状及评价[D].浙江大学,食品安全（专业学位）,2013,硕士.
[29]苏玉京.基于储能技术的城轨交通再生制动能量利用方案研究[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[30]辛雪倩.CaO-SiO_2-Al_2O_3-FeO_x四元氧化物体系热力学性质研究[D].东北大学,钢铁冶金,2011,硕士.
[31]申军峰.西安XZ印制有限公司发展战略研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[32]任雪华.潍坊市城建档案综合信息管理系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[33]李丹娜.WTO争端解决机制若干问题研究[D].大连海事大学,国际法学,2004,硕士.
[34]孙静.功能化的氧化石墨烯材料的合成及其催化性能测试[D].吉林大学,2013.
[35]赵瑞琦.对日语中的委婉表达方式的考察[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[36]程万胜,冷显国,赵杰,李长乐.一种带钢表面缺陷实时检测系统的研制及应用[J].冶金自动化,2006,03:47-52.
[37]王美芸.传统与现代的冲突与建构——俞平伯散文论[D].福建师范大学,中国现当代文学,2004,硕士.
[38]李龙.Klotho基因多态性与高血压左室肥厚的关系[D].郑州大学,心血管内科,2013,硕士.
[39]贾永鹏.船用柴油机关键零件深孔加工机理及切削参数优化技术研究[D].江苏科技大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[40]王秀伟.吉化动力二厂锅炉车间基层员工激励方案设计[D].吉林大学,工业工程,2013,硕士.
[41]王辉.一种新的基于身份的代理盲签名方案的分析与改进[D].信阳师范学院,应用数学,2014,硕士.
[42]张云峰.多频段点对点数字微波通信中继站的研究[D].大连海事大学,电路与系统,2004,硕士.
[43]钱玉趾.古蜀历史的精美画卷──读黄剑华新著《天门》[J].文史杂志.2002(02)
[44]王悦.BaZrO_3/赤泥催化剂的制备及催化氧化烟气的NO的研究[D].北京化工大学,环境工程（专业学位）,2013,硕士.
[45]靳广乐.纯机械电子式汽车无级变速器综合控制实验研究[D].东北大学,机械制造及其自动化,2010,硕士.
[46]孙斯慧.论霍克海默的工具理性批判理论[D].辽宁大学,马克思主义哲学,2012,硕士.
[47]何玉玲.基于生态理念的街道景观改造设计方法研究[D].长安大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[48]俞晓丽.人多能干细胞向雌性生殖细胞诱导分化的研究[D].西北农林科技大学,临床兽医学,2014,博士.
[49]李芬.Nrf2信号通路在铅致SH-SY5Y细胞毒性和凋亡中保护作用的研究[D].华中科技大学,劳动卫生与环境卫生,2013,硕士.
[50]高立俊.小产权房问题研究[D].山东大学,法律（专业学位）,2013,硕士.