基于ANSYS汽車安全帶高度調節器的有限元分析

車輛工程專業畢業論文，論文編號:JX933  論文字數:19153.頁數:52

 摘     要
 汽車交通事故已被公認為是威脅人類安全的“第一公害”。隨著我國國民經濟的快速增長，人民生活水平的不斷提高及安全意識的增強，汽車工業和交通運輸事業將不斷地向高層次發展，對汽車安全性必將提出新的要求。改進汽車的安全性不僅可減少汽車交通事故中人員的傷亡和經濟損失，并直接影響交通運輸環境和人民生活的安定。安全帶作為一種有效碰撞損傷防護裝置已廣泛用到了現代汽車上。而汽車安全帶高度調節器作為現代安全帶總成不可或缺的一部分，其安全性能的重要性也就可見一斑了，其研究意義頗為重大。
 論文主要結合CAE軟件研究了有限元法在汽車安全帶高度調節器關鍵組件應力分析和形變分析中的應用。論文中利用CAE軟件ANSYS對高度調節器固定滑板進行了幾何建模，總結了前后處理軟件ANSYS的有限元功能，詳述了幾何模型的建立、有限元網格的劃分、材料屬性和單元屬性的建立等幾個方面的相關原理和操作。闡述了四大強度理論的應用條件和范圍，根據固定滑板材料（45#）屬性最后選用第一和第四強度理論對模擬結果校核，結果驗證了固定滑板強度滿足設計要求。論文設計過程中得到了一些有用的結論，為下一步固定滑板結構優化創造了條件。
關鍵詞：ANSYS  固定滑板  靜力分析  應力分析  形變分析
Abstract
 Automotive traffic accidents have been became“the first public harm”which threaten human safe.As the fast rising of national economy,improvement of living standard,enhancement of safety consciousness,automotive industry and traffic utility will develop to a senior level,a new demand will be raised to automotive safety.Improvement of automotive safety not only can reduce the casualties in automotive traffic accidents,but also affect the traffic environment and the stable of people livingdirectly.Safe-belt have been used in modernautomobiles as a device which can protect the crashing damage effectively.The safe-belt height adjuster is an indispensable part of modern safe-belt assembly, and its importance of safety can be easily seen, and is quite significant for its research.
 The paper introduces the application of FEM in the key components of safe-belt height adjuster for stress and deformation analysis using CAE software.We found the model of the fixed slider throng ANSYS,summarized the FEM function of ANSYS,detailed elaborate the principle and operation of model importion,grid dividing of FEM,and the establishment of material and cell properties.Also expounde the application range and conditions of the four major strength theory,do a simulation results check using the first and fourth strength theory according to the fixed slider material (45#) attributes.The result shows that the strength meets the design requirements.It carries out some useful conclusions through the design process,
and creats good conditions for the next structural optimization of the fixed slider.

Keywords: ANSYS  Solidworks  The fixed slidee  Static analysis  Modal analysis
目  錄
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英文摘要.ii
目    錄iii
第一章  緒 論 
1.1 研究的背景與意義 1
1.1.1開展本課題的背景 1
1.1.2本課題的研究意義 2
1.2當前國內外安全帶企業現狀 3
1.3安全帶發展歷史及趨勢 3
1.3.1 安全帶發展歷史 3
1.3.2 安全帶發展趨勢 4
1.4課題的提出和主要研究內容 5
1.4.1課題的提出 5
1.4.2課題的主要研究內容 6
第二章 汽車安全帶基本結構及受力分析 8
2.1 汽車安全帶基本結構 8
2.1.1 汽車安全帶定義 8
2.1.2 安全帶總成的組成 8
2.1.3 安全帶總成的分類 12
2.2  汽車安全帶受力分析 13
2.2.1 安全帶在試驗中的受力分析 13
2.2.2 安全帶在GB 14167-2006試驗中的受力分析 15
2.2.3 國家標準中高度調節器的抗拉載荷要求及簡單說明 17
 2.3本章小結 17
第三章   有限元方法與ANSYS軟件介紹 18
3.1  有限元方法 18
3.2  ANSYS軟件介紹 19
3.2.1  ANSYS軟件概述 19
3.2.2  ANSYS主要功能模塊 19
3.2.3  ANSYS分析計算模塊 20
3.3 本章小結 21
第四章 基于ANSYS固定滑板的有限元分析 22
4.1 固定滑板三維模型的建立 22
4.2 設置單元屬性及材料屬性 22
4.2.1 設置單元屬性 22
4.2.2 設置材料屬性 24
4.3模型的網格劃分 24
4.3.1定義網格大小 24
4.3.2 網格自由劃分 25
4.4 施加約束及載荷 25
4.4.1 安全帶高度調節器工作情況說明 25
4.4.2 施加約束條件 25
4.4.3三個工況下施加載荷 27
    4.5 求解...29
4.6后處理分析 30
4.6.1模型節點位移分析.30
 4.6.1.1 工況一..30
 4.6.1.2 工況二..30
 4.6.1.3 工況三..31
 4.6.2 模型應力位移分析.32
 4.6.2.1 四大強度理論概述..32
 4.6.2.2 工況一..34
 4.6.2.3 工況二..38
 4.6.2.4 工況三..39
 4.6.2.5 校核..41
4.7本章小結 43
結論 44
參考文獻 45
致謝 47