光电跟踪设备载车副车架设计和有限元分析及实验

大型车载光电跟踪设备减振方法、仿真及实验

Ｄｅｒａｉｇｖｂａｉｎｍｅｈｄａｄｓｍｕｌｔｏｎｘｅｉｅｔｏｉｎｃｅｓｎｉｒｔｏｔｏｎｉａｉｎａｄｅｐｒｍｎｆｇａｔｖｈｃｌｒｐｏｏｅｅｔｉｒｃｅｅｉｕａｈｔ－ｌｃｒｃｔａｋｒ
２ＧａｕｔＳｈｏｏｅＣｉｅｅＡａｅｙｏｃｎｅ，ｅｉ００９Ｃｉａ．ｒｄａｅｃｏｌｆｈｈｎｓｃｄｍｆｉｃｓＢｒｎ１０３，ｈ）ｔＳｅｇｎ
ＡｂｔａｔＤｉｅｅｔｅｒａｉｇｖｂａｉｎｍｅｈｄｅｅａｏｔｄｂｃｕｅｏｅｄｆｒｎｏｉｏ．ｈｓｌｔｎｖｂａｉｎｓｒｃ：ｆｒｎｃｅｓｎｉｒｔｔｏｓｗｒｄｐｅｅａｓｆｈｉｅｅｔｐｓｉｎＴｅｉｏａｉｉｒｔｄｏｔｆｔｏｏｉｓｒｍｅｔｗｅｅｉｓａｌｄｉｈｏｉｏｆｌｃｒｅｅａｏ，ｈｙｃｎｄｃｅｓｅｆｒｅｏｌｃｒｅｅａｏ；ｈｆｎｔｕｎｓｒｎｔｌｎｔｅｐｓｔｎｏｅｔｃｇｎｒｔｒｔｅａｅｒａｅｔｏｃｆｅｔｃｇｎｒｔｒｔｅｅ－ｅｉｅｉｈｅｉｆｃｉｅｓｂｒｍｅＣｌｄｃｅｓｈｉｒｔｎｗｈｎｔｅｖｂａｉｎｗａｒｎｆｒｉｇＴｅｔａｋｒａｄｔｅｌｓｒｗｅｅｉ — ｅｔｕｆｖａａｌｅｒａｅｔｅｖｂａｉｅｈｉｒｔｓｔｓｒｎ．ｈｒｃｅｎｈａｅｒｎｏｏａｅｓａｌｄｏｈｌｔｒｏｏａｉｎｖｂａｉｎ，ｈｌｔｒｏｏａｉｎｖｂａｉｎｉｍａｅｕｆｉｓｒｇａｄｅｅｔｍａ — ｔｌｎｔｅｐａｏｍｆｓｌｔｉｒｔｅｆｉｏｏｔｅｐａｆｍｆｓｌｔｉｒｔｓｄｐｏｒｐｎｎｌｃｒｏｉｏｏａｉｏｇ

客车车架结构有限元分析

客车车架结构有限元分析作者：张俊文和平来源：《科技资讯》2012年第29期摘要：客车车架是客车上非常重要的承载部件，车客车受到的各类载荷最终都作用在车架上，因此，车架的结构好坏可以直接影响整车的性能。

本研究以某种客车车架为研究对象，运用有限元分析软件ANSYS对客车车架的结构进行三维建模、对车架的静态特性进行了分析研究，最后得到车架的变形情况和应力分布，同时提出了几种车架结构上的改进方案。

关键词：车架有限元静力学分析 ANSYS中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0082-01伴随着计算机技术的发展，有限单元法越来越成为一种重要的工程计算方法。

当前在工程研究和设计领域得到了相当广泛的运用，再加上原理算法的优越性，有限元法在车辆、船舶、飞机、等机械工程领域都得到了极为广泛的应用。

我们把有限元法作为一种先进的设计手段运用再车架设计上，通过有限元计算，可以寻找出原始设计中存在的一些问题，为今后的车架改进设计提供重要的参考依据。

因此，运用有限单元法对客车车架分析静力学情况并进行优化设计对指导车架设计工作有着重要的意义。

1 建立客车车架有限元模型分析对象我们选定为某型号客车车架，其纵梁间宽为700 mm，长11000 mm，牛腿长度700 mm，最高车速为90 km/h，车架簧上重量包括发动机1100 kg，离合器加变速器280 kg，水箱70 kg，备胎90 kg，蓄电池150 kg，油箱250 kg，方向机50 kg，3个储气筒50 kg，空气过滤器20 kg，乘客每人按65 kg计算，共60人，平均分布到横梁、纵梁和牛腿上，加载等效压强。

我们通过对客车车架结构的分析可知，车架大部分是薄板和薄壁结构，所以有限元模型可选用beam单元或者shell单元。

但是因为beam单元不能有效的反映车架纵梁与横梁连接处应力变化的情况，故而我们选用shell单元完成建模。

4m级地基光电望远镜跟踪架结构研究的开题报告

4m级地基光电望远镜跟踪架结构研究的开题报告一、选题背景及意义地基光电望远镜（Ground-based Optical Telescope，简称GBT）是天文学研究的重要设备之一，在探测行星、恒星、星系和宇宙背景辐射等方面发挥着重要的作用。

而跟踪架作为GBT的核心组成部分，直接决定了GBT观测的精度和稳定性。

随着GBT的尺寸越来越大，跟踪架的结构设计也越来越复杂，对于跟踪精度、机构刚度和控制稳定性的要求也越来越高。

因此，对于4m级地基光电望远镜跟踪架结构的研究具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容本文主要研究4m级地基光电望远镜跟踪架的结构设计与优化，主要包括以下内容：1. 跟踪架的机械结构设计：研究跟踪架的机械结构设计方法，包括承载力分析、材料选择和工艺设计等方面的内容，确保跟踪架具有足够的强度和稳定性。

2. 跟踪架的控制系统设计：研究跟踪架的控制系统设计方法，包括控制算法、传感器选择和执行器选择等方面的内容，确保跟踪架具有足够的精度和控制稳定性。

3. 跟踪架的结构优化：通过有限元分析等方法，对跟踪架的结构进行优化，提高跟踪精度和机械刚度。

4. 跟踪架的试验验证：对跟踪架进行试验和验证，确保其能够满足实际观测的要求，并提出改进意见和建议。

三、预期成果本文的预期成果主要包括：1. 4m级地基光电望远镜跟踪架的机械结构设计方案和控制系统设计方案；2. 跟踪架的结构优化结果和试验验证报告；3. 对于跟踪架性能的改进意见和建议。

四、工作计划1. 阶段一（2周）：对GBT的相关资料进行调研，确定跟踪架结构的设计参数和要求。

2. 阶段二（4周）：进行跟踪架的机械结构设计，包括承载力分析、材料选择和工艺设计等方面。

3. 阶段三（4周）：进行跟踪架的控制系统设计，包括控制算法、传感器选择和执行器选择等方面。

4. 阶段四（4周）：进行跟踪架的结构优化，提高跟踪精度和机械刚度。

5. 阶段五（2周）：进行跟踪架的试验验证，确保其能够满足实际观测的要求。

车载高精度搜跟一体三轴转台结构设计与分析

专题握腐车载高精度搜跟一体三轴转台结构设计与分析□黄晓英口梁文宏口王洪喜西安工业大学机电工程学院西安710024摘要：为解决无人机等低空飞行设备在公共场所中的安全隐患问题，采用双方位加俯仰的结构形式，设计了一种便携式车载高精度小目标搜跟一体三轴转台。

在保证精度指标的基础上，建立这一车载高精度搜跟一体三轴转台的三维实体模型，运用有限元数值方法对三维实体模型进行静力学分析，确认结构强度和刚度均满足设计要求。

对这一车载高精度搜跟一体三轴转台进行模态分析，得到前6阶模态的固有频率和振型，并进行随机振动响应分析。

分析结果表明，这一车载高精度搜跟一体三轴转台的结构设计合理，满足使用要求。

关键词：搜索跟踪转台结构设计分析中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1000-4998(2021)03-0009-05Abstract:In order to solve the potential safety hazards of low~altitude flying equipment such as unmanned aerial vehicle in public places,a portable vehicle-mounted high-precision small target search/track integrated three-axis turntable was designed with a dual-o rientation plus pitching structural configuration.On the basis of ensuring the accuracy indicator,a three-dimensional solid model of this vehicle-mounted high-precision search/t rack integrated three-axis turntable was established,and the three-d imensional solid model was statically analyzed using finite element numerical method to confirm that the structural strength and rigidity meet the design requirements.The modal analysis was performed on this vehicle-mounted high-precision search/track integrated three-axis turntable,and the natural frequencies and vibration modes of the first6 order modes ware obtained,and random vibration response analysis was performed.The analysis results show that the structural design of this vehicle-mounted high-precision search/track integrated three-axis turntableis reasonable and meets the operating requirements.Keywords:Search Track Turntable Structure Design Analyses1设计背景随着航空航天技术、微电子技术、信息技术等的发展，无人机在航拍、救援、侦察等领域发挥着越来越重要的作用。

基于有限元模型的车架结构静态分析

基于有限元模型的车架结构静态分析【摘要】本文利用大型有限元软件ANSYS对车架在满载扭转、满载弯曲两种工况下的位移与应力情况进行了结构静力学分析，并对计算结果进行了对比分析，发现车架存在局部应力集中的现象。

对此针对性的提出优化方案，并对车架的结构改良提出了可行性建议。

【关键词】车架结构；静态分析；有限元模型1.结构静态分析基础[1][2]农用货车车架一方面要承量，另一方面还要承受汽车行使过程中所产生的各种力和力矩的作用。

因此车架就必须要有足够的强度和刚度来承受作用于其上的各种载荷。

对车架进行强度、刚度分析的同时也是对车架进行优化设计和结构改进的基础。

通过结构强度和刚度的有限元静力分析，可以找到车身在各种工况下各零部件变形和材料应力的最大值以及分布情况。

第四强度理论[3]认为：单元体的均方根剪应力是引起材料屈服破坏的主要因素。

对车架的静态强度校核可以根据第四强度理论，选择V onMiss等效应力来判断车架结构的强度。

ANSYS中静力分析的求解步骤[4]为以下几个步骤：（1）建模，并将其依次转化物理模型、有限元模型；（2）施加载荷、边界条件、求解；（3）结果评价和分析；2.车架静态分析[5]就其载荷形式而言，车架在汽车行驶中所受到的主要载荷有弯曲载荷、扭转载荷等几种。

本文只研究满载弯曲和满载扭转两种工况进行。

本文所研究的车架所使用的材料为16Mn钢，其材料特性如下：弹性模量E=2.07e5MPa、泊松比μ＝0.3、密度＝7.85g/㎝3、抗拉强度为510～660MPa、屈服极限为350MPa。

各载荷所施加的情况为：动力总成重1200kg、驾驶室和乘客重量满载时上1340kg、货物和车厢重，满载时是5820kg、电瓶24.5kg、油箱满载按80kg计算、发动机是175kg以及备胎按25kg计算。

驾驶室和乘客的载荷均布施加到左右两纵梁上的编号为3、13、14、29、39、40的面上；后车厢及货物的载荷均布施加到编号为28、228的面上；发动机载荷均布施加到编号为200、201、202、205、216的面上；油箱载荷均布施加到编号为217、223的面上；电瓶载荷均布施加到编号为229、235的面上；备胎载荷集中施加到编号为20637、20643、22542和22548的节点上。

副车架有限元分析及设计优化_蒋玮

《北京汽车》2010.No.2北京汽车文章编号：1002-4581（2010）02-0013-03副车架有限元分析及设计优化蒋玮Jiang Wei（上海汇众汽车制造有限公司产品工程部，上海200122）摘要：利用CAE、CAD技术对新开发的某轿车副车架进行有限元分析及设计优化，并通过试验验证设计的可靠性，从而建立合理可行的结构件设计开发流程。

关键词：副车架；有限元；优化设计；试验验证中图分类号：U463.32.02文献标识码：A随着汽车业竞争压力的加剧，CAE技术在零部件开发中被广泛使用。

目前国内外汽车结构件的设计多采用运动学分析来获得硬点、包络面及载荷等设计输入，利用有限元分析评判设计的合理性，并通过试验验证分析设计的可靠性，将设计、计算机仿真和试验有效地结合起来，大大缩短了开发周期[1]。

文中以轿车副车架作为研究对象，对设计模型进行CAE分析，并根据分析结果进行设计优化，使所设计的副车架满足设计要求。

同时通过台架模拟试验验证了CAE分析及设计的可靠性。

1概述副车架是轿车底盘中非常重要的安全及承载件，作为轿车前部的承载基体，支撑着所有簧上质量[1]，承受和传递汽车行驶过程中所产生的各种力和力矩。

因此，副车架的刚度、强度、疲劳寿命等对车辆整体的强度、操纵稳定性及安全性起到至关重要的作用。

按副车架本身工艺特性来分，有冲压焊接和液压成型焊接两种。

文中所介绍的副车架为大型冲压焊接件。

该副车架的主要结构是由两根横梁和两根纵梁以及一些附属支架通过焊接构成，焊接方式为电弧焊，具体结构见图1所示。

1、前梁2、后梁3、右梁4、左梁5、发动机前支架6、发动机后支架7、控制臂前支架8、控制臂后支架9、前套筒10、后套筒11、稳定杆安装孔12、转向机安装孔13、前加强片2有限元模型的建立2.1网格划分[2]网格划分采用Hypermesh软件，副车架本体网格单元采用壳单元，以四边形为主，三角形为辅，焊缝网格采用壳单元中的四边形。

汽车底盘车架设计中的有限元分析技术应用

汽车底盘车架设计中的有限元分析技术应用对于汽车制造商和设计师来说，设计一款坚固、耐用且安全的底盘车架是至关重要的。

在现代汽车设计过程中，有限元分析技术（Finite Element Analysis, FEA）被广泛应用于底盘车架设计中，以保证其结构的可靠性和性能。

本文将探讨有限元分析技术在汽车底盘车架设计中的应用，并介绍其在结构优化、材料选择和碰撞安全等方面的重要作用。

有限元分析技术是一种计算求解结构力学问题的数值分析方法，通过将底盘车架分割成有限个小单元（有限元），借助计算机进行离散化求解，从而得到车架在外力作用下的应力、应变、位移等力学响应。

这一计算模型可以准确描述车架的力学特性，并预测其结构行为。

首先，有限元分析技术在汽车底盘车架设计中的应用之一是结构优化。

通过对车架的有限元模型进行各种负载条件和约束条件的分析，设计师可以确定哪些局部区域受到最大的应力，从而确定哪些地方需要加强或重新设计。

例如，在汽车底盘车架的连接点和受力集中的区域，可以使用有限元分析来评估应力分布情况，以确保其强度和刚度满足设计要求。

此外，有限元分析还可以帮助设计师优化车架的减重设计，在保证结构安全性和刚度的前提下最大限度地降低车重，提高燃油经济性。

其次，有限元分析技术在材料选择方面也发挥着重要作用。

通过在有限元模型中引入不同材料的特性参数，设计师可以比较不同材料组合的效果，选取最佳材料以满足设计要求。

例如，比较不同材料的强度、刚度、耐腐蚀性等特性，以在保证结构安全性的前提下选择最轻最强的材料。

这种材料选择的优化可以有效地提高整个车架的性能，并且在节约成本的同时提高车辆的可靠性和可维护性。

最后，有限元分析技术在碰撞安全方面也具有重要意义。

通过对车架在碰撞事故时的有限元分析，设计师可以模拟和预测车辆受到冲击后的结构变形、应力分布和吸能能力等。

这对于汽车碰撞安全的设计和评估非常重要。

通过有限元分析的结果，设计师可以根据不同碰撞力的作用方式，合理设计车架吸能结构，以保护车辆内部乘客的安全。

起重机结构强度有限元分析

起重机结构强度有限元分析文鹏【摘要】门座起重机在现代贸易中水运货物的装载有着重要作用.本文主要是通过对门座起重机的相关发展情况,及对一个门座起重机案例的结构进行分析,深入研究门座起重机的结构相关情况.再通过ANSYS结构有限元分析平台,对门座起重机的模型建立、测试、结果计算等,给出了门座起重机的模型建立相关工况下的应力变化等,最后通过实验进行验证,验证计算机分析结果与实测的数据温和情况.实验结果表明:有限元分析结果与实测结果温和较好,对门座起重机的设计及性能与信息化等起到非常重要的作用.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】2页(P39-40)【关键词】门座起重机;强度;有限元分析【作者】文鹏【作者单位】广东亨通光电科技有限公司,广东东莞 523808【正文语种】中文该型门座起重机的自重约为377吨，压重约为56吨，机体主要由上部的旋转部分和下部的运动部分组成，其中旋转部分由臂架系统、人字架、平衡重、转柱、转台等组成，旋转部分相对一些固定部分可旋转一周，此部分主要在环形空间中来升降货物，一般可由起升、变幅、旋转运动等方式而实现。

另外，运行的部分主要可分为为门架及运行台车，两者相结合。

其中该门座起重机关键的零部件为转柱、门架及臂架，主要负责起重机的承载等功能。

2.1模型建立2.1.1有限元网格本文中采用ANSYS有限元分析软件，对SDMQS1260/60E该机型有限元模型的建立，根据该机体的转柱的结构、门架结构、起重臂可相连，而简单的实现对空间梁单元BEAM188进行一个分析的工作。

该软件中将起重机机体空间分成9920个小的单元，18717个节点，这些为主要梁单元的截面参数。

2.1.2材料参数在本文中选取门座起重机的型号为SDM1260/60E，该机型材料选取的Q235普通钢。

常温下得到屈服极限为235MPa，定义弹性模量2.1×105Mpa，泊松比0.3。

汽车车架简化模型有限元分析

汽车典型零部件简化模型有限元分析任务1：连杆简化模型的有限元分析1. 分析任务：对图一所示的连杆的二维简化模型进行有限元分析，确定该设计是否满足结构的强度要求；若强度不够，修改设计直至最大应力减小至材料允许的范围内。

在修改结构时，注意不可改变连杆小头衬套的内径和连杆大头的内径，也不可改变连杆各处的厚度和材料。

2. 分析所需数据：a．连杆采用两种材料，连杆本体用的是40Cr结构钢，左侧小头中的衬套用的是铜。

b．连杆杆身和大头的厚度为1.5mm，小头的厚度为3.0mm。

注意在杆身和小头的过渡处有R2.0的过渡圆角；c．连杆结构的其它尺寸如图二所示；d．施加在大、小头内壁上的边界条件用于模拟连杆与曲轴及活塞销的连接。

假定载荷分布在小头夹角为90º的内壁上，且为锥状分布；约束施加在连杆大头夹角为90º的内壁上；e．40Cr材料的弹性模量：210GPa；泊松比：0.3；屈服极限为：850MPa，设计安全系数为6；铜的弹性模量：120GPa，泊松比：0.33；屈服极限为：250MPa；设计安全系数为4。

3. 完成该分析应掌握的ANSYS技术：a．单元类型的选择；单元的尺寸控制；b．不同厚度和材料的二维实体建模；c．工作平面的灵活应用；d．按载荷和约束的要求分割线和面；e．模型参数（材料，实常数，单元类型号等）f．粘结、合并等布尔运算操作g．局部坐标系，旋转节点坐标系；h．线性分布载荷的施加；i．单元网格误差估计；j．Ansys 命令日志文件及其在修改设计中的应用；k．多窗口显示的功能4. 分析报告内容的基本要求：a.对分析任务的描述；列出分析所需数据：b.利用多窗口显示的功能绘出连杆的实体模型和网格模型，在模型上能反映出连杆各部位材料、厚度的不同；c.绘图反映连杆的边界条件；d.绘出对连杆原设计进行有限元分析后得到的变形图和应力等值线图；e.图示SEPC和SERR并说明有限元分析的建模误差；f.详细说明对不符合设计要求的结构所作的设计修改；及最终符合设计要求的计算结果；g.在分析中遇到的关键问题（在实体建模、网格剖分、边界条件施加等各个步骤中出现的）及解决的办法；h.整理命令日志文件，并在每个语句后添加说明（说明该语句的功能，说明前要加！号）。

车载光电跟踪设备高精度控制方法及仿真

ＮＩＮＧ．ｏｇ ’ ＧＡＯｎｇｏＤａｙｎ．．Ｙｕ．ｕ
１ＣａｇｈｎｎｔｕｅｆＯｔｓＦｎｃａｉｎｈｓｓ．ｈｎｃｕｓｔｔｏｐｉ，ｉＭｅｈｎｃａｄＰｙｉ，ＩｉｃｅｓｃＣｉｅｅｃｄｍＳｉｃｓＣａｇｈｎ１０３，ｈｎ；ｈｎｓａｅｙｏｃｎｅ，ｈｎｃｕ３０３ＣｉＡｆｅａ２ＧａｕｔＳｈｏＣｉｅｅｃｄｍＳｉｃｓＢｉｎ００９Ｃｉａ）．ｒｄａｅｃｏｌｈｎｓＡａｅｙｏｃｅｅ，ｅ＇ｇ１０３，ｈｎｆｏｆｎｊｉ
第３卷第１期５１
２０年１０８１月
光电工程
Ｏｐｔ－ｅｔｏｃＥｎｇｎｅｉｇｏＥｌｃｒｎｉｉｅｒｎ
Ｖｏ．５Ｎｏ１１，．１３
Ｎｏ，０８ｖ２０
文章编号：１０—０Ｘ２０）１００— ５０３５１（０８１— ０８０
ｓｉｌｔｄｗｉｉｕｌｐｏｏｙｅｔｃｎｌｇ．Ａｎｌｓｓａｄｓｍｕａｉｎｐｏｅｔａｈａｈｍａｉｅｄｃｕｄｋｅｍｕａｅｔｖｒａｒｔｔｐｅｈｏｏｙｈｔａｙｉｎｉｌｔｒｖｈｔｔｅｍｔｅｔｍ￣ｏｏｌｅｐｏｃｔａｋｎｒｃｓｏｆｔｒｂｓｄｏｔｅｅｔｎｃｔａｋｎｑｉｍｅｔｒｃｉｇｐｅｉｉｎｏｏ－ａｅｐｏｌｃｒｉｒｃｇｅｕｐｎ．ｍｏｏｉ