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SY-025-BY-1
畢業(yè)設計（論文）題目審定表
指導教師姓名
王強
職稱
助教
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
基于虛擬樣機技術的四柱式汽車舉升機設計
課題適用專業(yè)
車輛工程
課題類型
B
課題簡介：（主要內容、意義、現(xiàn)有條件、預期成果及表現(xiàn)形式。）
1設計主要內容
分析四柱式汽車舉升機的結構形式及工作原理，建立舉升機Pro/E三維實體模型，并進行虛擬裝配及干涉檢查，將關鍵零部件模型通過專用模型數(shù)據(jù)轉換接口導入ANSYS軟件進行有限元受力分析，獲得舉升機在載荷工況作用下的應力、應變及變形狀況，將裝配模型通過專用數(shù)據(jù)接口導入到ADAMS軟件進行運動/動力學仿真分析，獲得舉升機的升降速度、加速度以及升降耗時等狀況，針對應力較集中或存在缺陷的部位進行結構優(yōu)化設計分析，進一步提高四柱式舉升機的穩(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)也迎來巨大的市場需求。在維修領域中，常以汽車舉升機作為重要工具。其主要任務是提升車輛，方便人員修理。因此，汽修行業(yè)急需設計效率高、針對性強的舉升設備。在傳統(tǒng)舉升設備設計、試驗、試制過程中必須邊試驗邊改進，從設計到試制、試驗、定型，產品開發(fā)成本較高，周期長。運用虛擬樣機技術，結合虛擬設計和虛擬試驗，可以大大簡化舉升設備設計開發(fā)過程，大幅度縮短產品開發(fā)周期，大量減少產品開發(fā)費用和成本，提高產品質量和產品的系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設計產品。
本課題研究運用CAD/CAE技術對車輛舉升設備的虛擬設計，在產品制造之前運用ANSYS、ADAMS軟件進行仿真研究，可以發(fā)現(xiàn)并更正設計缺陷，完善設計方案，縮短開發(fā)周期，提高設計質量和效率，為生產實際提供理論支持。
3 現(xiàn)有條件
近年來，我國汽車業(yè)蓬勃發(fā)展,尤其是轎車行業(yè)，多年來轎車進入普通家庭的夢想已經成為現(xiàn)實，汽車維修行業(yè)也隨之得到大力發(fā)展，各種維修設備的需求迅速擴大， 汽車舉升機是維修廠必備的，也是最重要的維修機械。汽車舉升機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汽車進行維修，正因為維修人員要在汽車的下面，因此要求舉升機一定要安全可靠，否則一旦發(fā)生危險，后果不堪設想。因此，對汽車舉升機的安全性進行研究將具有重大的意義。
目前使用的汽車舉升機可能發(fā)生汽車墜落的原因較多，有安裝基礎不牢、自鎖裝置失效、立柱或拖臂變形、單側托臂突然下落、板式鏈斷裂、液壓油路爆裂、汽車拖墊打滑等，經過對失效的舉升機進行檢測分析發(fā)現(xiàn),這些事故的主要原因往往是設計上存在著缺陷。因此，如何提高汽車舉升機設計上的穩(wěn)定性及可靠性是擺在我們面前的一個重要研究課題。
計算機仿真技術是一種嶄新的產品開發(fā)技術，是國際上20世紀80年代隨著計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展的一項計算機輔助工程技術，該技術一出現(xiàn)，立即受到了工業(yè)發(fā)達國家的有關科研機構和企業(yè)公司的極大重視，許多著名的制造廠商紛紛將計算機仿真技術引入各自的產品開發(fā)，取得了良好的經濟效益，它是建造物理樣機之前，通過建立機械系統(tǒng)的數(shù)字模型（即虛擬樣機）進行仿真分析，并用圖形顯示該系統(tǒng)在真實工作條件下的運動特性，輔助修改并優(yōu)化設計方案。本課題研究利用計算機仿真技術，對汽車舉升機進行強度、剛度、穩(wěn)定性、可靠性及動態(tài)特性等方面進行研究與分析，修正設計上存在的缺陷并進行結構優(yōu)化設計分析，不僅可以為汽車舉升機的設計制造提供重要的理論依據(jù)，而且對于提高舉升機的安全性具有重大的現(xiàn)實意義。該項目的研究方法，也可應用于汽車舉升機新產品的研究開發(fā)中，可以縮短新產品研制周期，減少研制經費，提高設計精度和效率，與此同時該方法還可以被同類產品所應用與借鑒，經濟效益和社會效益顯著。
4預期成果及表現(xiàn)形式
（1）深入研究汽車舉升機的結構形式、工作原理及力學特性，建立舉升機的數(shù)學模型，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，建立汽車舉升機的三維實體模型，完成Pro/E三維模型圖1套；
（3）將汽車舉升機三維實體模型通過專用模型數(shù)據(jù)轉換接口導入ANSYS軟件，給舉升臺架設置實常數(shù)、關鍵選項和各求解控制選項，給定初始條件、邊界條件及約束進行求解計算，獲得不同壓力場的應力、應變及位移分布狀況；
（4）將汽車舉升機裝配模型通過專用的數(shù)據(jù)轉換接口導入到ADAMS，完成運動約束和運動激勵的定義，產生參數(shù)化的舉升機模型，獲得不同工況下舉升機的速度、加速度、升降耗時等狀況；
（5）仿真結論分析，與物理樣機實際工況及國家技術標準進行對比。
指導教師簽字： 年 月 日
教
研
室
意
見
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合度
□好
□較好
□一般
□較差
2
對學生能力培養(yǎng)及全面訓練的程度
□好
□較好
□一般
□較差
3
選題與生產、科研、實驗室建設等實際的結合程度
□好
□較好
□一般
□較差
4
論文選題的理論意義或實際價值
□好
□較好
□一般
□較差
5
課題預計工作量
□較大
□適中
□較小
6
課題預計難易程度
□較難
□一般
□較易
教研室主任簽字： 年 月 日
系（部）教學指導委員會意見：
負責人簽字： 年 月 日
注：課題類型填寫 W.科研項目；X.生產（社會）實際；Y.實驗室建設；Z.其它。