汽车座椅三维建模及有限元分析.docx

汽车座椅三维建模及有限元分析.docx

《汽车座椅三维建模及有限元分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车座椅三维建模及有限元分析.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

汽车座椅三维建模及有限元分析

课程设计（论文）任务书

学院

汽车与交通学院

专业

车辆工程

学生姓名

梁冠楠

学号

0802020115

课程（论文）题目

座椅骨架的三维建模及模态分析（3）

一、设计内容：

1.要求用三维软件CATIA\UG\Pro/E根据图纸或实物进行三维建摸。

2.用ANSYS进行模态分析。

二、技术要求：

1.实体建模结构尺寸和形式正确，并能进行模态分析。

2.设计说明书一份.其中包括：

（1）写出实体建模步骤。

（2）写出模型倒入导出过程。

（3）写出对模型模态分析过程等。

（4）结论（结果分析及问题讨论）。

（5）参考文献。

（6）提交catia模型文件，工程图及相关文件的电子文档。

三、进度安排：

1.熟悉题目，准备资料1天；

2.三维建摸3天；

3.模态分析3天；

4.编写设计说明书2天；

5.答辩1天.

指导教师（签字）：

年月日

专业负责人（签字）：

年月日

目录

1汽车座椅骨架的尺寸测量…………………………………………….3

2用CATIAV5R17进行三维建模…………………………………3

2.1座椅底座的建模……………………………………………………………3

2.2座椅靠背及靠枕的建模……………………………………………………6

2.3零件图的装配………………………………………………………………8

3将三维模型导入ANSYS12.0workbench的过程……………9

3.1CATIA文件的格式转换……………………………………………………9

3.2三维模型导入workbench的过程…………………………………………9

4用workbench对座椅骨架三维模型进行模态分析求解…10

4.1模型的网格划分分析求解…………………………………………………10

4.2结论及问题讨论……………………………………………………………21

5参考文献………………………………………………………………………21

1汽车座椅骨架的尺寸测量

坐总高：

910靠背高*宽：

650*470靠背管子半径：

10靠枕高*宽:

100*100靠枕管子半径15（大）；10（小）靠背下边大轴半径：

15底座宽度*高度：

470*260座椅管子半径：

10

实物图

2用CATIAV5R17进行三维建模

2.1座椅底座的建模

画曲线用肋板生成圆杆，建立平面进入草图画出板子的二维图，退出草图，用凸台命令生成板子，然后打圆孔阵列生成多个。

选择平面进入草图对底座的主要尺寸进行标注

2.2座椅靠背及靠枕的建模

画一个板子打孔

选择与中间杆轴线垂直的平面进入草图，对靠背的主要尺寸进行标注

2.3零件图的装配

将CATIA建模得到的座椅底座和靠背两个零件图载入装配中，再将靠背的最下面的一根杆的轴线与底座肋板两孔的轴线约束其同轴即可得到模型的装配图。

3将三维模型导入ANSYS12.0workbench的过程

3.1CATIA文件的格式转换

将三维建模得到的CATIA文件保存为.stp格式，打开ANSYS12.0下的workbench软件，点击文件下的import…，在打开的对话框中选中刚才保存的.stp文件，点击打开。

3.2三维模型导入workbench的过程

双击Toolbox下的Modal（ANSYS），在弹出的projectschematic下的对话框中双击Geometry。

在选择长度单位类型的对话框中默认Meter，点击OK。

点击File下的ImportExternalGeometryFile…，在弹出的对话框中再选择.stp文件打开，点击Generate，汽车座椅的三维模型就显示出来，导入成功。

4用workbench对座椅骨架的三维模型进行模态分析求解

4.1模型的网格划分分析求解

选择projectschematic下的Setup进入单元类型等设置界面，材料属性为structuralsteel，泊松比和弹性模量等都默认即可。

网格划分为自由网格划分，是在分析的时候自动划分的。

，

右键Solution-Insert-deformation-total，Analysis-option-Maxmodestofind设为50阶，点击Solve软件自动进行模态分析得到分析结果。

主振型表

各阶的频率，18阶之前均为0

各阶位移模态分析变形显示结果如下：

3阶模态分析结果

4阶模态分析结果

12阶模态分析结果

16阶模态分析结果

20阶模态分析结果

39阶模态分析结果

40阶模态分析结果

41阶模态分析结果

42阶模态分析结果

43阶模态分析结果

44阶模态分析结果

45阶模态分析结果

46阶模态分析结果

49阶模态分析结果

51阶模态分析结果

4.2结论及问题讨论

有上面的汽车座椅骨架的模态分析，可以看到不同的主振型对应的频率，位移量只是个相对值而不是绝对的，在Detailsview中能够看到结果的每一个频率值，ResultContext工具栏中的动画按钮能够显示可视化各阶（50）的主振型。

在导入workbench的过程中必须将模型文件保存为stp格式，否则导入出错，再有对座椅骨架模型分析的时候，软件默认的阶数位6，实际分析时应将阶数多次修改到接近所分析模型的固有频率（本模型为50）这样才能得到更好的分析效果，如果过小在可视化效果图中显示很不明显，最大可分析到200阶。

5参考文献

[1]张乐乐，苏树强，谭南林.ANSYS辅助分析应用基础教程及上机指导.北京：

清华大学出版社，北京交通大学出版社，2007.12

[2]陈靖芯.基CATIA的三维参数化建模方法及其应用（扬州大学,江苏大学,汽车与交通工程学院）.2003