电动汽车车架拓扑优化分析
某商用车纯电动改装方案中车架性能分析
2018年4月第47卷第4期机械设计与制造工程Machine Design and Manufacturing EngineeringApr.2018Vol.47 No.4DOI：10. 3969/j.iss n.2095 - 509X.2018.04.012某商用车纯电动改装方案中车架性能分析王源绍，唐徐平，乔克婷，许凌(南京工业大学浦江学院，江苏南京211134)摘要：商用车车架作为汽车承载的主要结构，其刚度与强度是汽车结构设计的重点关注参数。
在 对传统商用车进行纯电动化改装时，必须对车架进行综合性能分析，以确保车架性能匹配纯电动 商用车的需求。
通过对车架三维建模，并利用H y p e r W o k s对车架进行结构分析以及拓扑优化设计，满载情况下模拟其弯曲、扭转工况下强度和刚度，并根据拓扑优化结果提出轻量化改进建议。
通过对比相同工况下传统商用车和纯电动商用车车架的强度和刚度参数，为纯电动改装方案提供理论计算依据。
关键词：有限元；车架；结构分析；电动车中图分类号：U270.1文献标识码：A文章编号:2095 -509X(2018)04 -0056 -04商用车由于其货物运输属性的要求，依然广泛 采用非承载式车身结构。
车架作为轻卡、轻货、轻 客、皮卡等商用车型的主要受力部件，具有支承连接汽车的各零部件、承受来自车内外各种载荷的功 用，并对整车承载性能、安全性能等起到至关重要的作用。
国家“十三五”规划中，确定实施“纯电驱动”技术转型战略，实现各类电动汽车产业化。
目前纯 电动商用车更多的是在城市及近郊使用，对续航里 程的要求略低于乘用车，并能降低污染，因此纯电 动商用车研发制造的吸引力在逐渐增加。
受制于成本、技术等因素，更多的企业选择在当前传统燃油车的基础上进行电动汽车的改装。
但是纯电动汽车由于原理和结构的特点，与传统汽 车相比对车身结构等性能要求均存在差异，因此对 传统汽车车身结构进行分析计算，确定最终车身结 构改进的可行性，以便更好地满足纯电动汽车的技 术要求。
基于SIMP理论的电动汽车车身多目标拓扑优化
ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｅ ｎ ｏ ｍ ａ ｒ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｒ ｅ ｐ ａ ｎ ｃ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｏ ｆ ｍａ ｇ ｎ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌｉ ｔ ｙ ｃ ｉ ｒ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｕ ｐ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｖ ａ ｉａ ｒ ｂ ｌ ｅ ｓ ，ａ ｎ ｄ ａ ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｃ ａ ｌ ＂ ｂ ｏ ｄ ｙ ｍｅ ｅ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ ｔ ｈ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ － ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｉ ｓ ｉ ｆ ｎ ｌｌ ａ ｙ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
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基于hyperworks的发动机支架的拓扑优化
谢谢！
（2）模型简介：
模型来自某客车的发 动机右后支架，由于软 件限制10000个节点， 模型太大故只取外支架 优化。 材料属性： E = 2.1e+05 NU = 0.3 RHO = 7.9e-09
（3）模型边界条件： 背面与车架相连，故处理成固定约束； 底面承载发动机，经简化可处理成： a 垂直方向承载发动机的重力为1800N，动载 系数为1.2； b 客车转弯时受到的最大侧向加速度为0.4g,换 算成力为720N； c 前进方向当客车制动时最危险，最大制动加 速度为0.7g，换算成力为1260N； 将这三个力平均分配在底面的四个螺孔上。
比较项目 最大应力ห้องสมุดไป่ตู้
原始模型 64.9MPa 4415 良好
优化后模型 54.6MPa 3925 良好
质量
制造工艺性
应力集中情况
良好
良好
6.结论
由对比可知： （1）优化后的第一模态频率从713.7HZ提高到 921.7HZ，以后各阶频率均有提高； （2）最大应力从64.9MPa减小到54.6MPa； （3）最大变形从0.128mm降低到0.113mm； （4）减重11%； （5）再设计的模型制造工艺性良好，且消除了 应力集中。
2.原始结构的模态和强度分析
（1）模态分析： 由于模型的长和宽远 远大于厚，故抽中面 当作薄壳作。 得到原模型的一阶固 有频率为713.7HZ 二阶为1158.7HZ 三阶为1382.1HZ
（2）强度分析：
3.拓扑优化设计
上图即为拓扑优化的结果，由于发动机支 架是车上的重要零部件，对客车来说更是严格。 故在定义约束和选择优化结果是都采取最大隶 属原则，以安全为第一目标，充分考虑性能方 面的因素，如：固有频率﹑强度﹑刚度等。 故选择第二幅图为二次设计的参考对象。
车体结构多目标拓扑优化设计探讨
结 构性能 可较 大地提 高ｕ ］ 目前 ， ； 连续 体 的拓 扑优 化 主
要 集 中在 单 日标 的拓 扑 优 化 ， 车体 结 构 作 为 车 辆 的 承 但 载 基 体 ， 需 要 满 足 多 种 静 态 工 况 下 的 性 能 要 求 ， 要 既 又 满 足 车 体 结 构 动 态 工 况 下 的 性 能 要 求 ： 一 阶 垂 向 弯 曲 如
位， 即有 相 同的数量 级 ， 车体 结构 应 变 能与 频 率之 间 但 的数 量级 之 间存 在 较 大差 异 ＿ 如 果 不 引用 一 个值 来 】 ，
平 衡两 者之问 的差异 ， 计算 结果将 受数量 级高 的 目标 则 所支 配 ， 一般 来说 ， 结构 的应变 能 数量 级在 １ ０ ０ ～ ． ×１ ｔ０ ０ ． ×１ 之 问 ， 结 果 特 征 值 倒 数 的 数 量 级 为 １ ０× 而 ．
而为 车 体 结 构 没 汁 提 供 思 路 。
１ 多 目标 拓 扑 优 化 １ １ 多 目标 优 化 问题 数 学模 型 ．
点 载 荷 向 量 ； （ 为 节 点 位 移 向 量 ； ） 优 化 后 结 构 【 ） ， Ｖ（ 为 的有 效 体 积 ； 。为 结 构 的 原 始 体 积 ； 为 体 积 约 束 的 百 Ｖ ｆ
图 ２ 车体 拓 扑 优 化
设 计 域 有 限 元 模 型
设 计 域 有 限 元模 型 （ 部 ） 局
∑
（ ４ ）
【．Ｖ（ ／ ｓ ｔ ｚ） 。≤ 厂
其 中 ： 一（ １ｚ ， ， ，≥ ２ ｗ 为第 Ｊ阶特征值 倒 ｚ ｚ ，２ … － ） ｚ ，ｊ 数 的加权 系数 。 １４ 静 动态工 况 总 目标 函数 ． 采用权 系数方 法 ， 目标 函数 间必须有 相 同的度量单
新能源汽车轻量化设计优化
新能源汽车轻量化设计优化引言近年来，随着环境污染和能源危机的日益严重，新能源汽车作为解决之道备受关注。
然而，新能源汽车的轻量化设计也成为了研究的热点之一。
本文将从材料选择、结构优化和创新技术方面探讨新能源汽车轻量化设计的优化。
第一章材料选择新能源汽车轻量化设计的第一步是选择适合的材料。
传统的钢铁材料虽然强度高，但其密度也较大。
在轻量化设计中，选择轻质材料如铝合金、镁合金和复合材料可以降低整车重量。
与此同时，这些材料还具有较高的强度和刚度，能够满足车辆在使用过程中的应力要求。
第二章结构优化在材料选择完成后，接下来需要对车辆的结构进行优化。
通过采用优化设计方法，可以在保证车辆结构稳定性的前提下，进一步减轻车身重量。
其中一种常用的优化方法是拓扑优化，它可以通过数学模型和计算算法，自动确定最佳的材料分布，以达到最小重量的设计目标。
此外，使用有限元分析工具可以对结构进行强度和刚度的评估，有助于精确优化设计。
第三章创新技术除了材料选择和结构优化外，创新技术也是新能源汽车轻量化设计的重要方向之一。
例如，3D打印技术可以实现复杂结构的生产，并且可以根据实际需要控制材料的分布，以实现轻量化设计。
另外，纳米材料也具有很大的潜力，它们在车身材料中的应用可以显著提高强度和刚度，从而减轻车辆重量。
第四章挑战与展望在新能源汽车轻量化设计的过程中，仍然存在一些挑战。
首先，新材料的应用面临成本和可靠度的问题，这需要在技术发展和经济实用性之间寻找平衡。
其次，轻量化设计需要与车辆的安全性能相兼顾，确保在碰撞等意外情况下仍能提供足够的保护。
此外，新材料的使用也需要考虑资源和环境可持续性。
展望未来，随着科技的进步和工艺的改进，新能源汽车轻量化设计优化将迎来更多机遇。
新材料的发展将为轻量化设计提供更多选择和解决方案，同时结构优化和创新技术的不断发展也将为轻量化设计提供更高效和精确的工具。
在不久的将来，我们有理由相信，新能源汽车轻量化设计优化将成为汽车行业的重要发展方向。
纯电动乘用车动力底盘架模块化设计与仿真分析
(3)提出一种电池错位阵列复合凹凸箱体壁的电池箱构型,自然 风冷却条件下采用热仿真正交试验发现影响散热效果的结构参 数主要是入风口直径、列距和边距,通过类比调教函数拟合得到 了电池箱布置结构特征尺寸设计式,经验证设计式计算结果与热 仿真结果相对误差小于5%,可用作电池箱结构设计参考,联合局 部边距尺寸及箱体圆角的优化,最终获得行距25 mm、列矩30 mm、 最小边距为15 mm的紧凑化电池箱结构,实现电池工作温度在 0~40℃和模块间温差在5℃以下的目标。
基于碰撞安全对中间模块纵梁进行轻量化优化,纵梁厚度依次取 2、3、2.5 mm,中间模块纵梁纵向压缩量依次是24.52、6.94、 9.38mm,前横梁纵向侵入量分别是10.02、5.80、5.95 mm。满足 安全性要求下,壁厚可由4 mm降低为2.5 mm,中间模块主纵梁质 量减少3 与仿真分析
专用动力底盘模块化是可显著缓解能源与环境压力的纯电动乘 用车发展的关键技术问题,本论文采用拓扑优化与谱系聚类分析 相结合的方法对纯电动乘用车开展了模块化设计研究,提出了通 用化前后底盘模块与中间模块长短定制化的三段式新型动力底 盘模块构型,并通过碰撞安全仿真试验优化了中间模块主承力构 件壁厚,同时对中间模块电池箱在自然风冷条件下的紧凑化设计 方法进行了探索,主要解决了如下关键技术问题:(1)依独立性原 则对纯电动汽车底盘功能分解并建立相关矩阵R,运用谱系聚类 法将底盘划分为通用化前后底盘模块与中间模块长短定制化的 三段式新构型;以紧凑型车为例,通过等效静态法建立正碰与追 尾工况下的底盘拓扑优化模型,根据实际加工装配功能需要并参
ls-tasc拓扑优化技术在汽车安全开发中的应用
知识专题主题：ls-tasc拓扑优化技术在汽车安全开发中的应用随着汽车行业的不断发展，车辆安全性能的要求也日益提高。
ls-tasc 拓扑优化技术作为一种先进的汽车安全技术，在提高车辆安全性能方面发挥着重要作用。
本文将深入探讨ls-tasc拓扑优化技术的原理和在汽车安全开发中的应用，以及对未来汽车安全领域的影响。
1. ls-tasc拓扑优化技术的原理ls-tasc拓扑优化技术是一种基于拓扑结构的优化方法，通过对系统的拓扑结构进行调整，实现对系统性能的改进。
其原理主要包括以下几个方面：1.1 拓扑结构分析：ls-tasc技术首先对系统的各个组成部分进行拓扑结构分析，确定系统中各个元件之间的相互关系和连接方式。
1.2 性能评估：在对系统的拓扑结构进行分析之后，ls-tasc技术通过对系统的性能进行评估，确定系统存在的问题和需要改进的方向。
1.3 优化调整：基于对系统拓扑结构和性能的分析，ls-tasc技术对系统的拓扑结构进行优化调整，以提升系统的性能和安全性。
2. ls-tasc拓扑优化技术在汽车安全开发中的应用ls-tasc拓扑优化技术在汽车安全开发中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：2.1 结构强度优化：利用ls-tasc技术对汽车结构的拓扑结构进行优化调整，实现对汽车结构强度的提升，从而提高汽车的整体安全性能。
2.2 碰撞安全性优化：ls-tasc技术通过对汽车车身的拓扑结构进行优化，改进汽车在碰撞事故中的受力分布，提高汽车的碰撞安全性能。
2.3 车辆稳定性优化：ls-tasc技术还可以用于优化汽车悬挂系统和底盘结构的拓扑结构，提升汽车的操控稳定性和行驶安全性。
3. ls-tasc拓扑优化技术对汽车安全领域的影响ls-tasc拓扑优化技术的应用不仅可以提高汽车的安全性能，还对整个汽车安全领域产生深远的影响：3.1 技术创新：ls-tasc技术的应用推动了汽车安全技术的创新，为汽车安全领域的发展注入了新的活力。
基于拓扑优化的车身结构研究
基于拓扑优化的车身结构研究瞿元王洪斌张林波吴沈荣奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖，241009摘要：随着CAE技术的发展，虚拟仿真技术在汽车开发中的作用也愈来愈显著。
而前期工程阶段，如何布置出合理的车身骨架架构，一直是个相对空白的地带，也是整车正向开发过程中绕不过的坎。
尽管研发工程师根据经验，参照现有车型的结构特点，也能进行车身骨架架构的设定，但总是缺乏有效手段直观地反映不同车型结构布置的特点。
本文用拓扑优化的方法，从结构基本特征的角度来审视这一问题，并运用该方法对某SUV车身结构进行研究，获得一些直观性的结论。
关键词：车身,前期工程,拓扑优化1、引言随着对整车研发过程认识的加深，以及对正向开发过程的探索，在车型开发前期，对车身结构做出更合理的规划显得愈来愈重要。
常规的研发思路之一是通过参考已有车型的结构，经过适当的修改，形成新的结构，并用于新车型中。
但是对于原始车型的设计思路、结构布置的原因等缺乏系统的理解，或者理解不深，往往在更改过程中产生新的问题。
为了部分解决上述问题，本文从结构拓扑优化的角度，对某SUV车型车身结构的总体布置进行初步探讨，以期加深对结构布置的理解。
2、研究方法概述合理化的车身结构，是满足整车基本性能的重要保障。
为了能够实现结构的最优布置，文献[1]使用了拓扑优化工具来布置车身结构。
其基本思路是从造型以及车内空间布置出发，建立车身空间的基础网格模型，然后根据一定的工况要求，对基础网格进行拓扑分析，并根据拓扑结果建立梁、板壳模型，并进行多项性能的优化，从而实现车身结构的正向开发。
本文借助于该思想，建立研究对象的结构空间包络，并对该包络进行拓扑分析，然后将仿真结果与原始结构进行比较，寻找车身结构中的关键点，推测初始结构可能的布置思想，从而加深对该研究思路的理解。
其基本过程如下图所示：3.2 工况车身在实际使用过程中承受非常复杂的载荷，这些载荷对车身的影响各不相同，有的影响局部，有的影响整个车身。
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摘要车架一般由纵梁和横梁组成。
其形式主要有边梁式和中梁式两种，边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或者焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。
纵梁通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽型，也有的做成Z形或箱型。
很据汽车形式的不同和结构布置的要求，纵梁可以在水平面内或纵平面内做成弯曲的，以及等断面或非等断面的。
横梁不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可以支撑汽车上的主要部件。
通常载货车有5~6根横梁，有时会更多。
边梁式车架的结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车，因此被广泛用在载货汽车和大多数特种汽车上关键词：车架,衡量,纵梁AbstractThe frame consists of longitudinal and cross beam. Edge beam and beam type two kind of main forms,Composition of the side frame is composed of two is located on both sides ofthe longitudinal beams and a plurality ofbeams, by riveting or welding the longitudinal beam and the cross beam are connected into a rigid framework rugged.Stringer is usually made by low alloy steel plate stamping, section shape is generally shaped, some made of Z shaped or box. According to the different forms of thecar and structural layout, longitudinal beam can be made into a curvedin the horizontal plane and vertical plane or, as well as the section section.Not only to ensure the beam frame torsional stiffness and bearing vertical load, but also can support the main auto parts. Usuallythe truck with 5~6 beam, sometimes more. Structural characteristics of the side frame is easy to installthe cab, carriages and some specialequipment and arrangement of other assembly, is conducive tothe modifiedvariation and development of variety car, so it is widely used inthe truck and the majority of special purpose vehicle目录一课题研究的背景与意义4•1.1课题研究的背景4二设计方案42．1catia软件的介绍41.运用CATIA三维软件建立电动汽车车架5 三,电动汽车车架作动态性能方面的计算 53.1有限元静力分析的介绍63.2车架的静力分析64.1模态分析的介绍94.2车架的模态分析10五, 车架的拓扑优化145.1拓扑优化的概念145.2模型的改进145.3新模型的结构分析165.4结果的比对175.5方案可行性研究18六,总结22七，致谢23八，参考文献24一课题研究的背景与意义•1.1课题研究的背景早期的车架计算是将车架减化为两根纵梁, 进行弯曲强度的校核，这显然满足不了设计要求。
而后进行的车架扭转强度计算方法是认为车架抗弯曲刚度比抗扭刚度大很多, 进而假定车架在扭曲时整个构件都不发生弯曲, 这样就避开了车架高次超静定求解的困难。
但这种方法只计算了纯扭转工况, 没有能考虑车架的实际工况及局部扭曲(例如油箱、电瓶等) , 这种认为车架工作时各梁部只扭转不弯曲的观点是不符合试验结论的。
并且这种计算方法冗长繁杂, 计算量大, 在实际应用中也有一定困难。
随着电子计算机技术和设备的发展, 近来在复杂结构计算中新兴起一种十分有效的新方法一有限元法, 它给汽车车架计算带来了广阔的前景。
有限元方法计算车架强度问题, 不需对车架进行严格的简化, 它可以考虑各种计算要求和条件, 计算多种工况, 而且方法同样简单, 设计人员和工程技术人员很容易掌握, 计算精度高、速度快, 这就给设计人员提供了一种十分有效的方法, 并有可能进行多方案计算, 选取最佳设计参数。
可以肯定, 有限元法在汽车工程计算中将发挥越来越大的作用。
•1.2课题研究的意义车架在汽车各大总成中是非常重要的部件，特别是在半承载式车身的电动货车上，车架不仅承载着车身、动力总成、底盘系统、内外饰和装载的货物，还有路面和动力总成传递过来的各种各样复杂的静载荷和动载荷。
因此对车架进行分析和优化就显得非常重要了，这样不仅可以准确地判断车架的各种性能是否达到设计和使用的要求，可以在较低的设计和制造成本下提高汽车的各项性能指标。
二设计方案2．1catia软件的介绍模块化的CATIA系列产品提供产品的风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。
CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。
通过使企业能够重用产品设计知识，缩短开发周期，CATIA解决方案加快企业对市场的需求的反应。
自1999年以来，市场上广泛采用它的数字样机流程，从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。
CATIA系列产品在八大领域里提供3D设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、建筑、电力与电子、消费品和通用机械制造。
1.运用CATIA三维软件建立电动汽车车架汽车车架是汽车上的一个重要部件, 其中边梁式车架, 至今仍是汽车车架的重要结构形式。
在设计中, 人们总是努力在满足强度和刚度的条件下尽可能减轻质量, 因此设计出质量轻而各方面性能又达到要求的车架, 是一项重要的工作。
边梁式车架的布置(例如车架的宽度和横梁的布置) , 往往决定于整车布置, 在确定车架布置的型式之后, 就有如何设计各梁结构参数的问题, 以往多用类比的方法进行经验设计, 而后验算其强度和刚度, 这种方法得到的只能是近似解, 且精度不够。
车架的设计应从“类比”转到“优化”上来, 例如某车架, 我们先用有限元程序对车架结构进行静力分析, 结果表明该车架除个别构件应力水平较高外, 大多数构件应力水平较低, 强度有富余, 且各个构件的应力水平相差较大, 很不均匀, 因此很有必要进行该车架结构的截面的优化设计。
2.建立电动汽车车架的有限元模型用有限元方法计算汽车车架, 基本思想是将汽车车架结构化为一组离散单元的集合体。
这些单元通过各自的端点联接起来, 便可以代替真实的车架结构。
在单元化过程中, 要求在每个单元之内, 杆件断面几何参数是不变的。
实际结构中变断面的构件, 则以阶梯状一系列单元代替, 单元和单元之间在其端点联接, 该联接点称为节点。
所有载荷和支反力作用点都应取为节点。
之后用位移法, 即以节点位移为基本未知数, 根据节点的平衡和连续条件, 由虚位移原理建立位移法基本方程, 并求得位移解, 之后再根据位移求出各单元内力和应力来应当指出, 由于车架本来是由离散构件在纵横梁交叉点铆(焊) 接构成的, 所以离散化的本身并不会影响解的精确度就是说, 这种求解方法对于汽车车架这种结构并不是近似解, 而是精确解。
三,电动汽车车架作动态性能方面的计算由于汽车车架的设汁与计算主要考虑静强度. 所以轻量化的目标很难实现。
随着对汽车轻量化和降低成本的要求日益迫切, 使得人们越来越重视动态特性的研究, 这就需要在设计初期预测汽车在各种使用情况下的振动响应和应力分布。
利用有限元法来分析汽车的动态响应。
在设计阶段就可以考虑与振动有关的问题。
在进行动态分析时, 车架的模态参数是最为重要的参数之一, 为获得这些参数, 可以采用分析计算法和模态参数识别的实验方法。
利用有限元法, 可根据结构图纸和材料特性建立动力学模型。
对结构的动特性进行预测。
然而在动态分析中, 结钩的阻尼特性是很重要的, 应用已有的技术还难从图形上求得, 因而也就不能进行精确的动态分析。
而模态实验所得数据具有很高的可靠性, 而且在模态分析的基础上可进行结构修改, 既能定性又能定量地预测和改进结构的动特性, 因此它是CA D 通用的有限元法的有效的补充。
3.1有限元静力分析的介绍静力学是力学的一个分支，它主要研究物体在力的作用下处于平衡的规律，以及如何建立各种力系的平衡条件。
平衡是物体机械运动的特殊形式，严格地说，物体相对于惯性参照系处于静止或作匀速直线运动的状态，即加速度为零的状态都称为平衡。
对于一般工程问题，平衡状态是以地球为参照系确定的。
静力学还研究力系的简化和物体受力分析的基本方法。
静力学（statics）研究物体的平衡或力系的平衡的规律的力学分支。
静力学一词是P·伐里农1725年引入的。
按照研究方法，静力学分为分析静力学和几何静力学。
分析静力学研究任意质点系的平衡问题，给出质点系平衡的充分必要条件(见虚位移原理)。
几何静力学主要研究刚体的平衡规律，得出刚体平衡的充分必要条件，又称刚体静力学。
几何静力学从静力学公理（包括二力平衡公理，增减平衡力系公理，力的平行四边形法则，作用和反作用定律，刚化公理）出发，通过推理得出平衡力系应满足的条件，即平衡条件；用数学方程表示，就构成平衡方程。
静力学中关于力系简化和物体受力分析的结论，也可应用于动力学。
借助达朗贝尔原理，可将动力学问题化为静力学问题的形式。
静力学是材料力学和其他各种工程力学的基础，在土建工程和机械设计中有广泛的应用。
静力学是力学的一个分支，它主要研究物体在力的作用下处于平衡的规律，以及如何建立各种力系的平衡条件。
平衡是物体机械运动的特殊形式，严格地说，物体相对于惯性参照系处于静止或作匀速直线运动的状态，即加速度为零的状态都称为平衡。
对于一般工程问题，平衡状态是以地球为参照系确定的。
静力学还研究力系的简化和物体受力分析的基本方法。
3.2车架的静力分析将模型导入ansys软件，进行前处理。