学生姓名：范天奕

班班级级：车辆2020-05班

指导教师：胡洪斌

毕设题目：基于CFRP构架的高速动车组スロット マシン 無料 ゲーム方案研究与设计

一、概况

1.选题意义

纤维增强复合スロット マシン 無料 ゲーム（CFRP）作为一种轻量化、高强度的スロット マシン 無料 ゲーム，在动车组制造领域得到了广泛应用。转向架作为轨道交通车辆的关键承重组件，对机车的安全和平稳性运行具有重要的影响，转向架质量约占整车质量 40%，作为支撑列车车体，承受并传递车辆载荷，保证车辆平稳运行的关键部件，对其进行轻量化设计已成为一个发展趋势。碳纤维复合スロット マシン 無料 ゲーム（CFRP）相较传统钢スロット マシン 無料 ゲーム密度不及其 1/4，且比强度高、比模量大，具有更高疲劳强度、冲击强度以及更低的缺口敏感度和裂纹扩散速度等优点。将碳纤维复合スロット マシン 無料 ゲーム应用到动车组车辆转向架上，对于车辆轻量化、节能性等方面都有非常重大的意义。

2.任务分解

第一阶段：研究背景和文献综述

（1）研究复合スロット マシン 無料 ゲーム应用的背景、CFRP构架研究现状和发展趋势；

（2）搜集相关文献，综述复合スロット マシン 無料 ゲーム建模和仿真分析方法及其失效准则；

（3）外文文献翻译。

第二阶段：理论研究及模型搭建

（1）系统学习复合スロット マシン 無料 ゲーム力学知识，熟悉有限元软件的相关操作；

（2）利用solidworks建立几何模型，利用hypermesh软件进行构架复合スロット マシン 無料 ゲーム的建模；

（3）撰写绪论部分。

第三阶段：构架的复合スロット マシン 無料 ゲーム优化及强度分析

（1）利用OptiStruct 求解器在限定铺层角度下依次优化设计了复合スロット マシン 無料 ゲーム铺层块、铺层数和铺层顺序，使得构架的结构在满足有关性能的要求下达到减轻重量的目的；

（2）对优化后的构架进行静强度分析；

（3）撰写第二，三章部分。

第四阶段：提出スロット マシン 無料 ゲーム设计方案

（1）根据构架的特性选择相匹配的悬挂系统和连接方式，使其满足刚度定位需求；

（2）对スロット マシン 無料 ゲーム模型进行整体评价；

（3）提交毕业论文终稿，完成相关A0图纸并完成毕业答辩。

二、已完成工作

1. 查阅和归纳整理有关复合スロット マシン 無料 ゲーム方面的文献，了解复合スロット マシン 無料 ゲーム在轨道交通方面国内外发展现状，掌握复合スロット マシン 無料 ゲーム力学基础，完成了外文文献翻译工作以及论文绪论部分的撰写工作。

图1 文献翻译以及绪论撰写

2.学习hypermesh软件，掌握复合スロット マシン 無料 ゲーム从铺层到层合板的建模过程，包括设置铺层厚度铺层角度和更改スロット マシン 無料 ゲーム方向等。掌握复合スロット マシン 無料 ゲーム铺层优化的方法，包括复合スロット マシン 無料 ゲーム铺层块、铺层数和铺层顺序，并以建立的初始模型进行分析，初步结果为优化部分减重30%以上。

图2 构架的复合スロット マシン 無料 ゲーム有限元模型

图3 优化后的复合スロット マシン 無料 ゲーム模型以及迭代曲线

3.学习复合スロット マシン 無料 ゲーム的失效准则，掌握复合スロット マシン 無料 ゲーム模型的强度分析方法，对优化前后的有限元模型都进行了强度分析

图4 构架有限元分析结果

4.在文本撰写方面，完成了第一章绪论、第二章复合スロット マシン 無料 ゲーム力学基础及有限元在复合スロット マシン 無料 ゲーム中的应用、部分第三章 CFRP构架的设计与强度分析，累计文本多于10000字。

三、下一步安排

1.学习スロット マシン 無料 ゲーム设计的国家标准，根据构架的特性选择相匹配的悬挂系统和连接方式，使其满足刚度定位需求，并对スロット マシン 無料 ゲーム模型进行整体评价；

2.完善三维模型中的各种细节，使スロット マシン 無料 ゲーム完整且符合规范。而后用CAD软件进行工程图的绘制；

3.利用等效刚度方法评价转向架的动力学性能，探究CFRPスロット マシン 無料 ゲーム带来的优势亦或是在实际使用中可能出现的问题；

4.撰写毕业论文，准备结题。

问题一：你在介绍中只说了碳纤维复合スロット マシン 無料 ゲーム的优点，那可以说一下它的缺点是什么吗？

回答：首先碳纤维复合スロット マシン 無料 ゲーム由长纤维组成，往往一体成型，对于损伤部分需要大范围更换，造成成本高昂；其次复合スロット マシン 無料 ゲーム具有各向异性，在不同方向有不同刚度，和钢材相比偏小，会造成零件在载荷下变形较大。

问题二：碳纤维スロット マシン 無料 ゲーム转向架一般有新的结构，有些地铁转向架甚至省略了一系悬挂，你在此处放了一张CRH380的スロット マシン 無料 ゲーム是什么意思？

回答：因为此スロット マシン 無料 ゲーム的原型车就是CRH380，一系悬挂由于配合构架需要创新スロット マシン 無料 ゲーム，这部分内容在中期之后完成，在最终答辩时会更新为新型スロット マシン 無料 ゲーム结构。

我的毕设题目涉及到复合スロット マシン 無料 ゲーム和车辆工程的前沿知识，对我来说很多是未知的领域，此外毕设中使用的hypermesh软件也是第一次接触，在胡老师和同组同学的帮助下我反复钻研，收获颇丰：

1.学习了复合スロット マシン 無料 ゲーム力学。本科期间学习了スロット マシン 無料 ゲーム力学，对复合スロット マシン 無料 ゲーム力学形成一定基础，但对于层合板类的理论分析会提出全新的假设。我在浏览图书时掌握了相关公式的推导，并整理到毕业设计论文中。

2.掌握hypermesh软件的有限元分析方法与其在复合スロット マシン 無料 ゲーム中的应用。在有些时间内学习一个软件普遍是困难的，并且该方面的教程少之又少，我只能在有限的示范案例中反复地尝试，对设计的模型也进行反复计算，繁琐的操作极大地锻炼了我的耐心。

3.对スロット マシン 無料 ゲーム的结构认识更加深刻了。本科课程和实习虽然都接触到了スロット マシン 無料 ゲーム的组成和原理，但自己动手设计是第一次，对于各种创新的想法需要经过各种标准的检验，分析才能变为实际可生产的，在此过程中我经常和老师探讨，虽然打消了不少天马行空的想法，但在构造出一个可行方案的时刻仍是很有成就感。

总之遇到问题解决问题，从中学到的方法能应用于新难题，就说明自己在进步。