汽车车架有限元分析参考文献
基于HyperMesh的运输车车架有限元分析论文
基于HyperMesh的运输车车架有限元分析论文基于HyperMesh的运输车车架有限元分析论文0 引言车架作为车辆重要的承载部分，运输车中多数零部件如：驾驶室，发动机，变速箱，车桥等通常都直接与车架相连接。
在运动过程中，车架还承受各零部件产生的各种力与力矩的影响，承载情况的复杂性要求车架必须有足够的刚度和强度来避免其主体发生变形或者断裂的现象，以保证其安全可靠性及使用寿命。
但是，在以往的设计过程中，设计人员大多采用经验公式进行计算，这种方法并不能精准的计算出车架各部件应力和形变。
本文采用HyperWorks软件对车架结构进行有限元分析，运用Radioss及OptiStuct求解器分析了车架的应力和位移形变分布状态及自由模态分析，利用分析结果验证该车架设计的合理性，对后续的结构优化提供理论依据。
1 车架的几何模型及有限元模型本文以某造船厂运输车车架为研究对象，该车架由型钢焊接而成，两根纵梁为矩形截面型钢，总长9440mm，大梁式，前后等宽，纵梁最大断面尺寸为360mm×140mm×20mm，横梁最大断面尺寸为300mm×140mm×20mm，前后端横梁为Π型槽钢，中间横梁为矩形截面型钢，横梁的长度为920mm。
实际中，车架的形状结构复杂，支撑装置和固定装置多种多样，除几何形体不规则外还存在许多倒圆角和圆孔，如果在建模的过程中将这些细微之处全部考虑在内，就会导致网格的密度很大，单元尺寸极小，节点方程的数量庞大，因而增加求解时间，同时局部的网格质量无法保证，容易导致求解失真。
因此，有必要对车架的结构进行合理的简化，建立合理有效的模型，从而减少分析过程中的计算量，提高计算效率。
运用Pro/E三维建模软件对简化处理后的车架结构进行实体建模，为了避免部分零件出现几何缺陷或数据丢失的情况，我们通常将Pro/E 中建立的模型保存为.iges格式文件，把该格式文件直接导入HyperMesh中进行后续的网格划分。
某车型车架的有限元分析
某车型车架的有限元分析*苏玉珍李成贾红雨杨洁（郑州大学机械工程学院，郑州450001）Finite element analysis of the automobile frameSU Yu-zhen ，LI Cheng ，JIA Hong-yu ，YANG Jie（School of Mechanical Engineering ，Zhengzhou University ，Zhengzhou 450001，China ）文章编号：1001-3997（2009）07-0046-02【摘要】汽车车架静力学分析主要包括弯曲和扭转两种工况，这是评价车架质量最重要的指标。
采用弹性力学理论及有限元原理，利用大型通用有限元分析软件ANSYS 对某车型车架在弯曲、扭转两种工况下进行力学分析，得出了在弯曲和扭转工况下某轿车车架的刚度变化。
并对不同荷载情况下的车架不同部位的应力、位移进行较为全面的数值模拟，为对车架的强度分析提供参考和依据。
关键词：有限元分析；车架；ANSYS ；静力学分析【Abstract 】The most important standard for the quality of car frame is the static analysis which con －tains bending and torsion working conditions.Based on theory of elastic mechanics and finite element ，the mechanical property of the automobile frame is obtained under the conditions of bending and torsion using the ANSYS software.The influence of the two working conditions on this frame ’s stiffness is also ing the ANSYS software ，rounded numerical simulation of stress and displacement under different work －ing conditions is completed.It could be the reference to the intensity analysis of car frame.Key words ：Finite element analysis ；Car frame ；ANSYS ；Static analysis中图分类号：TH12，O241.82文献标识码：A＊来稿日期：2008-10-11＊基金项目：教育部科学技术研究重点项目，河南省教育厅科技攻关项目（2008A460013）1引言在现代社会中，汽车在人们的生产和生活中都起到了越来越重要的作用。
重型车车架组合结构的有限元分析
按照实际试验和经验算法, 以垂直静力弯曲和 弯扭组合 2 种工况计算了车架的应力, 研究了货物 载荷的偏置及超载对车架应力的影响。重型车如遇 实际所承载荷过大、 路面不平及车速较高等因素 , 致 使行驶中的车架受到比较频繁的扭转和重载 , 很可 能会使得局部连接板区域及相关支架位置产生应力 集中, 从而产生车架的断裂破坏。 模态分析得出了该重型车车架的固有频率和振 型。计算表明, 车架在自然约束条件下低阶频率范 围在 9~ 45 H z, 车架振型表现为垂直弯曲、 面内弯 曲、 扭转及弯扭组合特征。 参考文献:
2
车架有限元模型的仿真数据分析
车架钢板弹簧座 处每个节点的垂直位移被约
束 ; 在车架的左右对称面上 , 选取 2 个节点分别进行 水平面内纵、 横向的附加约束, 就可以求出变形引起 的节点位移。模型计算的静载荷包括驾驶室及驾乘 人员, 发动机及油箱, 货厢及货物。前面 2 种为集中 载荷, 在建立有限元模型时将作用点设置在节点上, 程序可以直接叠加到结构载荷向量中去 ; 货厢及货 物为均布载荷, 在有限元分析时 , 程序将它们放置到 单元节点上 , 形成单元节点力向量, 然后经由单元载 荷乘子 , 把载荷情况叠加到结构载荷向量中去。 弯扭组合状态即在钢板弹簧座的左前、 右后分 17
《机械与电子》2005( 2)
M PC 类型 R BE2 R BE3 Expl icit
[ 2]
图 1 板簧的简化
还有导向作用( 图 1b) , 即钢板弹簧在各个方向上均 有刚度 , 但其它方向上的刚度要比垂直方向的刚度 大得多 , n 、 p 节点间为一刚性梁[ 3] 。节点 m 和 n , p 和 q 之间弹簧元的刚度分别为 y K / ( x + y ) 和 x K / (x + y)。 与支架位置相关联的弹簧单元支承点, 取在连 接销的中心点位置, 这样有助于模拟板簧对支架位 置的弯矩作用。如图 2、 表 1 所示, 弹簧元的上端点 与该中心点之间建议采用 RBE2 或 RBE3 型多点约 束 , 以实现连接点的位移协调或总力平衡。
汽车车架的有限元分析
之后， 岩森又介绍了实现在栅极氧化膜及布线工艺的高可靠性方面所做的工作。比如， 在沟道栅极结构 的 ＬＤＭＯＳ 上， 加厚沟道上部的栅极氧化膜厚度， 在没有追加掩模的情况下， 仍然“ 确保了与平面结构媲美 的栅极氧化膜寿命”。另外在布线方面， 通过调整工艺方法， 提高了通孔的金属覆盖性， 并减小了布线间隙。
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汽车的电子化和半导体的可靠性
电装器件开发部部长岩森则行 ９ 月 １ 日在东京发表了题为“ 自动化的电子化和半导体的可靠性”的演 讲。岩森介绍了与市场相关的数字。他说“： 汽车市场增长率仅为 ２％ ， 尽管不是太高， 但今后仍会稳定增 长”。还预测“ 车载半导体占整个半导体市场的比例 ２００７ 年为 ７％ ， ２０１５ 年将达到 １０％ ”。
轻型汽车技术 ２００８（ ９） 总 ２２９
图 ７。 在对第二种情况进行分析计算时， 将右前轮和
左后轮固定， 约束其垂直方向的位移； 将左前轮抬 起， 右后轮悬空， 给左前轮输入垂直向上的位移而右 后轮输入垂直向下的位移， 经过分析计算得出应力 云图和位移图。图 ８ 和图 ９ 是部分区域应力云图和
技术纵横 １１
最大位移值
５．８
发生部位
后横梁处
１９７
前 、后 桥 在 左 纵 梁 上 的 投 影 处
２３８．９
后 钢 板 弹 簧 前 横 梁 和 后 横 梁 之 间 的 左 、右 两 纵 梁 约 束 点 处
车架有限元分析外文文献翻译
车架有限元分析外文文献翻译南京林业大学本科毕业设计(论文)外文资料翻译翻译资料名称(外文)Stress analysis of heavy duty truck chassis as a 翻译资料名称(中文) 力分析的初步数据预测其疲劳寿命院 (系): 汽车与交通工程学院专业:机械制造及其自动化(汽车设计方向)姓名:学号: 指导教师:完成日期: 2012/5/31利用重型载货汽车的有限元应力分析的初步数据预测其疲劳寿命Roslan Abd Rahman, Mohd Nasir Tamin, Ojo Kurdi10 UTM, Skudai, 马来西亚工程大学机械工程系813Johor Bahru摘要关键字:应力分析，疲劳寿命预测，货车底盘1.0 简介在马来西亚，很多货车的车架寿命都有20多年，20多年架就会有使用安全的问题。
因此，为了确保底盘在工作期间的安全性能，就有必要对底盘作疲劳研究和寿命预测。
利用有限元法作应力分析能够确定受最大应力的关键点，这个关键点是导致底盘疲劳损伤的因素之一。
应力的大小能够预测底盘的寿命，所以可以根据应力分析的结果精确地预测底盘的寿命，应力分析越精确，底盘寿命预测的越合理。
汽车工业(汽车总成及各部件)在马来西亚的工业中占据非常重要的地位。
随着东盟自由贸易区的贸易自由化发展，当地的汽车制造商和供应商应该顺应汽车及其零部件的世界级标准要求，比如噪声和振动就有相应的标准。
马来西亚的汽车工业主要是依赖于国外的技术，而底盘是实现汽车轻量化的关键结构，所以底盘大多从国外进口。
为了改变这种趋势，有必要建立发展马来西亚自己的底盘设计产业，这是对底盘进行研究的目标。
底盘车架是汽车的装配基体和承载基体，支承着汽车的各个总成及零部件，如车轴，悬架系统，传动系，驾驶室及拖挂部件等，并将它们整合成一部完整的汽车。
货车的底盘经常受到静载荷，动载荷以及周期性载荷。
静载荷主要是车厢质量、货物及乘客，底盘的动载荷是由于货车的运动产生的，而发动机的振动和路面的不平整将会产生周期载荷。
车架有限元分析
摘要现代汽车绝大多数都有作为整车骨架的车架，车架是整个汽车的基体。
汽车绝大多数部件和总成（如发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱及有关操纵机构）都是通过车架来固定其位置的。
车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。
因此，车架的静、动态特性是其结构设计、改进和优化的依据，是确保整车性能优良的关键因素之一。
本文以6470型SUV车架作为研究对象，分析论证了CAD/CAE技术在汽车车架设计中的应用，主要内容如下：（1）选取一个SUV车型，通过查找和测量得到其主要的车型参数。
（2）运用CAD软件Unigraphics（简称UG）建立车架的三维模型。
（3）通过UG软件和ANSYS件的无缝连接将车架的三维模型导入ANSYS软件中。
（4）运用ANSYS软件的强大的有限元分析功能对该车架进行网格划分，施加适当的约束和载荷，对车架进行有限元静态分析，从而校核了该车架的强度和刚度，分析结果，校核该车架的强度和刚度能否满足要求。
在建模和有限元分析过程中，就CAD三维实体的建模方法、有限元理论的数学基础、有限元软件ANSYS、CAD软件与有限元接口技术、有限元分析方法的前期后期处理等方面做了研究工作，为后续工作做了较好的技术准备。
关键词：车架；CAD/CAE；ANSYS；有限元分析；静力分析AbstractMost modern cars are used as vehicle skeleton frame, which is through the matrix. Most parts and assemblies of a vehicle（such as engine, transmission, suspension, steering, cab, containers and related control mechanism and so on）are all over the frame to a fixed location. The function of a vehicle frame is to support the connection parts, and to take from inside and outside the vehicle loads. So, the static and dynamic analysis characteristics of frame is not only the base of its structure design, improvement and optimization, but also one of the key factors to ensure that vehicle performance.Finite element analysis has become an essential technology in the design of vehicle structure. As for compute-intensive and the analysis step，intuitive linear analysis of frame is very difficult. And ANSYS Finite element analysis software program can discrete elements into countless units to facilitate analysis, calculation and optimized results.On this article, 6,470 SUV frame is the objects to be researched to analyze and demonstrate CAD/CAE technique and its application in the design of automobile frame. Mainly as follows:(1) Select a SUV models，Find and measure its main parameters;(2)Establish the three dimensional model of the frame by UG;(3) Import the three dimensional frame model in UG into ANSYS through the seamless connection between UG and ANSYS;(4) Use the powerful finite element analysis for the frame element mesh, impose the appropriate constraints and loads and make the finite element static analysis of frame to check the strength and rigidity of the frame，During the modeling and finite element analysis，a lot of research work about the three-dimension solid modeling method, mathematical basis of finite element theory, interface technology of finite element, late and early processing of finite element analysis method is done, preparing for the follow-up work to be done better.Keywords: Frame, CAD/CAE; ANSYS; Finite Element Analysis; Static Analysis目录摘要 (I)Abstract (II)第1章前言 (1)1.1汽车车架介绍 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3研究意义及目的 (3)第2章软件介绍 (5)2.1 UG简介 (5)2.1.1 UG发展综述 (5)2.1.2 UG软件的优势 (5)2.2 ANSYS简介 (6)2.2.1有限元软件ANSYS发展综述 (6)2.2.2 ANSYS的技术特点 (6)2.2.3 ANSYS的功能 (7)第3章车架的建模 (9)3.1车架结构的简化 (9)3.2实体车架模型的建立 (9)第4章车架的有限元分析 (13)4.1 静力分析基础 (13)4.2车架静力学分析模型的建立 (14)4.3 悬架的模拟 (18)4.4 载荷的处理 (19)4.5车架静力分析工况及约束处理 (20)4.5.1 满载弯曲工况分析 (21)4.5.2 满载扭转工况分析 (26)4.5.3 满载制动工况分析 (29)4．5.4满载转弯工况分析 (30)第5章传统车架计算方法与有限元法比较 (33)第6章论文总结 (37)致谢........................................................ 错误!未定义书签。
车架有限元分析
车架有限元分析以ANSYS软件为分析工具对从国外引进的某重型车的车架进行了有限元分析、模态分析和以路面谱为输入的随机振动分析，通过用壳单元离散车架及MPC单元模拟铆打传力建立计算模型，研究该车架静、动态性能，了解该车架的优缺点。
车架是汽车的重要组成部分，在汽车整车设计中占据着重要位置，车架结构设计历来为广大汽车厂商所重视。
本文以某汽车公司从欧洲引进的某重型车车架为研究对象，对该车架结构的动、静态特性进行分析计算，消化、吸收欧洲的先进技术并在此基础上进行自主创新设计。
分析手段主要是通过建立正确的有限元分析模型，对车架进行典型工况的静态分析、模态分析和路面不平度引起的随机振动分析，以此了解车架的静态和动态特性，了解该车架的优越性能及其不足之处，为新车架的改型设计提供依据。
1 有限元分析模型的建立该车架为边梁式，由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接或焊接方式将纵梁和横梁联接成坚固的刚性结构，纵梁上有鞍座，其结构如图1所示。
由于车架是由一系列薄壁件组成，有限元模型采用壳单元离散能详细分析车架应力集中问题，可以真实反映车架纵、横梁联接情况，是目前常采用的一种模型。
该车架是多层结构，纵梁断面为槽形，各层间用螺栓或铆钉联接，这种结构与具有连续横截面的车架不同，其力的传递是不连续的。
该车架长7m，宽约0.9 m，包括双层纵梁、横梁、外包梁、背靠梁、鞍座、飞机板、铸铁加强板、发动机安装板、三角支撑板和后轴等部分。
考虑到车架几何模型的复杂性，可在三维CAD软件UG里建立车架的面模型，导人到Hypermesh软件中进行网格划分等前置处理，然后提交到ANSYS解算。
车架各层之间的铆钉联接，可以用Hypermesh-connectors中的bar单元来模拟铆钉联接，对应的是ANSYS的MPC单元，因车架各层间既有拉压应力，又有剪应力，故MPC的类型应选择Rigid Beam方式。
由于该车是多轴车，为超静定结构，为了得到车架结构的真实应力分布，必须考虑悬挂系统的变形情况。
毕业设计车架文献综述
编程辅助车架纵梁设计文献综述摘要：本文介绍了有限元法设计车架的大致过程，发现其中的不足，提出利用经典力学的方法为有限元分析建立模型，运用编程辅助车架纵梁设计对有限元设计法进行改善。
并介绍了车架相关的知识和纵梁的受力状况。
关键词：编程、车架、纵梁、有限元法、经典力学。
Abstract:This article describes the design of the finite element method generally frame the process and found that the lack of classical mechanics using the method proposed for the finite element analysis to model the design using a program supporting frame rails on the finite element method to improve the design. And introduced the frame rails of the relevant knowledge and practicing hand condition. Key words: Programming, frame, rails, finite element method, classical mechanics 1引言无论重型、中型、或轻型载货汽车，吉普车或大型客车，都有车架总成]1[，只有部分小面包车和小轿车，其车架是与底盘和车身连在一起的，没有独立的车架总成，但是前后地板总成或副车架总成，也起到车架总成的作用。
所以，车架的设计在汽车的设计中是必不可少的。
车架是汽车的基础，其结构尺寸也最大，汽车上的其他几大总成都是装于车架总成之上，所以车架总成既是一个承载构件，又是一个传力构件。
发动机总成直接装于车架的前端或后端。
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