牵引车车架的动静态性能分析
矿用自卸车车架静动态性能分析
图 ２ 车 架 弯 曲及 弯 曲 扭 转 工 况 梗 翟
３静力分析
３１边界条件的确定 ．
车架静 力 分析 时 ，应 消除 刚体 位移 ， 保证 结 构总 刚 度矩 阵 非奇异 ，须 对车 架进
行必 要 的约 束 。车架 的静 力分析 要考 虑弯
技 的进 步 ，国际 上汽 车 车架 的开 发与 设计
该车架 纵 梁主体 为箱 形结 构 ，由 两根
纵 梁和 若干 根横 梁组 成 ，采 用焊 接 方 式将 纵 梁和横 梁 连接 成坚 固 的刚 性结 构 。考 虑 到 车 架 几 何 模 型 的 复 杂 性 ，可 在 三 维 Ｃ Ｄ 件 Ｓ ｌ Ｗｏ ｓ 建 立好 车 架 的 实体 Ａ 软 ｏｄ ｒ 里 ｉ ｋ
已由经 验 、类 比等设 计 方法 ，进 人参 数化 建模 、静动态 分 析 、拓扑 优化 阶段 ，并 向 基 于计 算机平 台 的虚 拟设计 发 展 。然 而 ，
国 内车架 的设 计 ，尤其 是重 型矿 用 自卸 车
模 型 ，如 图 １ 所示 ，然后 导 入到 有限 元软 件 中进行 网格 划 分等 前置 处理 ，最后 提交
中 圈 分 类号 ：Ｕ４ ３３．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编号 ： １０ —２ ６２ １ ）３０ ５ —３ ６． ０ ２ ０ ４０ ２ （０ ０ —０ ４０ ０
１前言
车架作 为 汽车 的主体 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 。随 着科
■霉圜
ＴＣＮＣ ＯＵ ＥＨＩ ＦＲＭ
矿用 自卸车车架静动态性 能分析
农用运输车车架动静态有限元分析的开题报告
农用运输车车架动静态有限元分析的开题报告1. 研究背景和目的农用运输车是农业生产中不可缺少的运输工具，它承担着运输农产品、农用物资等重要任务。
然而，随着农业科技的不断发展，农用运输车的要求也越来越高，如载重量、运输速度、安全性等方面都需要得到提高。
针对农用运输车车架的动、静态特性问题，本研究旨在利用有限元分析方法，对农用运输车车架进行动、静态分析，为提高农用运输车的性能和安全性提供理论依据。
2. 研究内容和方法2.1 研究内容本研究的主要研究内容如下：（1）农用运输车车架的结构特点和载荷特点分析（2）建立农用运输车车架有限元模型（3）对农用运输车车架进行静态分析，考虑不同载荷情况下的应力和变形情况（4）对农用运输车车架进行动态分析，考虑车辆在不同道路条件下的受力情况2.2 研究方法本研究采用以下方法进行研究：（1）文献调研法：对相关文献进行搜集、整理和分析，了解农用运输车车架结构和有限元分析方法等方面的研究现状和发展趋势。
（2）理论分析法：通过理论方法分析农用运输车车架的结构特点、载荷特点等因素对车架动、静态特性的影响。
（3）有限元分析法：利用ANSYS、ABAQUS等有限元分析软件，建立农用运输车车架的有限元模型，并对其进行动、静态分析。
3. 研究意义（1）为提高农用运输车的性能和安全性提供理论依据。
（2）为农用运输车的设计、制造和运输提供参考。
（3）为相关领域的研究者提供参考和借鉴。
4. 研究计划和进度安排本研究的主要工作计划和进度安排如下表所示：序号 | 工作内容 | 时间节点-----|---------|--------1 | 文献调研 | 第1-2周2 | 农用运输车车架的结构和载荷特点分析 | 第3-4周3 | 建立农用运输车车架有限元模型 | 第5-6周4 | 对农用运输车车架进行静态分析 | 第7-10周5 | 对农用运输车车架进行动态分析 | 第11-14周6 | 成果总结和撰写论文 | 第15-16周5. 项目预算和资金来源本研究预计总投入50万元，其中包括设备购置、人员经费、实验费用等。
自卸车车架的静动态计算分析
摘要：用UG软件建立某自卸车车架的三维模型，引入ANSYS有限元分析软件，按照设计要求，对车架的载荷计算进行了探讨，分析了其应力分布状态和变形情况及模态分析，验证了车架设计的合理性。
关键词：自卸车车架有限元1 前言某公司开发的平头四轮自卸车，其车架需进行强度校核，笔者利用设计的二维图纸，再用UG软件建立了三维模型，然后导入ANSYS软件中进行强度、刚度分析，利用分析的结果验证了设计的合理性，提出了局部改进方案，对设计进行优化。
2 车架结构该自卸车设计载重量2 t，车架全长4 255 mm，宽度为720 mm。
边梁式、前后等宽，纵横梁皆为槽钢勺铆接件，纵梁最大断面尺寸是160 mm×65 mm×5mm，四根横梁的断面尺寸为139 mm×65 mm×5mmmm，一根复合横梁、一根元宝梁。
车架结构如图1所示：3 车架的受力状态静止和匀速行驶过程中，货箱的质量和汽车的载重均匀分布在支撑货箱的车架纵梁的上表面上；驾驶室的重量作用在车架前端四支承点上；车架的元宝梁和其前方两个支架支撑着该车的动力总成；其他总成支承在相关固定位置。
刚开始卸货的瞬问，货物和货箱的质量对车架的作用力按集中载荷处理，作用在二举升缸的支承位置，其余载荷同静止状态。
车辆在崎岖不平的道路上低速行驶时，有可能会产生一轮悬空，而另一侧车轮遇到路面凸起的状态，则此轮所受载荷为零，另一侧车轮所受载荷为原来的2倍。
对载重车而言，后轮悬空车架所受应力最大。
在计算中，以车辆满载水平放置状况下，再在车架相应位置施加等效扭转力矩来模拟。
4 车架的有限元分析4．1 有限元模型的建立使用UG软件按照设计图纸建立三维实体模型，在保证计算精度及单元划分的前提下，适当的对车架的几何结构进行简化，导入ANSYS软件。
利用三维模型编辑工具采对模型进仃进一步的编辑，然后进行划分网格等操作。
4．1．1 单元类型在早期及现有的车架有限元分析资料中，多采用梁单元和板单元。
某轻型载货车车架静动态性能分析
10.16638/ki.1671-7988.2021.05.030某轻型载货车车架静动态性能分析丁文敏（江铃汽车股份有限公司，江西南昌330200）摘要：为了验证某轻型载货车车架静动态性能的可靠性，首先基于车架有限元模型对其进行自由模态分析，分析结果表明其固有频率处于激励频率范围之外，满足动态性能要求。
然后对其进行模态试验，试验结果表明其仿真分析准确度较高，最后对其进行弯曲刚度和扭转刚度分析，分析结果表明其刚度值均符合工程要求。
因此该车架的静动态性能具有较高的可靠性，符合整车使用要求。
关键词：车架；有限元；模态；强度；可靠性中图分类号：U463.32 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)05-104-03Static and Dynamic Performance Analysis of a Light Truck FrameDing Wenmin（Jiangling Motors Corporation Limited Company, Jiangxi Nanchang 330200）Abstract: In order to verify the reliability of the static and dynamic performance of a light truck frame, Firstly, the frame was free modal analyzed based on its finite element model, the analysis result showed that its natural frequency were outside the excitation frequency range, it could meet dynamic performance requirements. Secondly, the frame was modal tested, the test showed that the simulation analysis had high accuracy. Lastly, the frame were bending stiffness and torsional stiffness analyzed, the analysis result showed that its stiffness could meet the engineering requirements. So the static and dynamic performance of the frame had high reliability, it could meet the vehicle operation requirements.Keywords: Frame; Finite element; Modal; Strength; ReliabilityCLC NO.: U463.32 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)05-104-031 引言汽车架是载货车重要的承载部件，车身、悬架和发动机等均安装在车架相应的位置，受力十分复杂，主要承受冲击、弯曲、扭转和整车自身重力等载荷。
汽车车架的静态强度分析
汽车车架的静态强度分析汽车车架是整个车辆结构的骨架，负责承担各种静态和动态负载，并保证车辆的稳定性和安全性。
因此，对汽车车架的静态强度进行分析和测试非常重要。
本文将从静态强度分析的目的、方法和应用等方面进行探讨。
静态强度分析主要是通过数学模型和计算方法，分析车架在静态负载下的应力、应变分布和变形情况，从而评估车架的强度和刚度。
该分析能够提供一定的设计指导和性能评价，可以帮助工程师合理设计车架的结构和材料，确保其能够承受正常使用条件下的负载，并提高车辆的安全性和性能。
静态强度分析的方法主要包括解析方法和数值模拟方法。
解析方法是通过基于力学原理的方程和公式，利用数学和物理的方法，对车架进行受力分析和计算。
这种方法适用于简单的结构和荷载条件，具有计算速度快的优点，但对于复杂结构或非线性问题的分析能力有限。
常用的解析方法包括静力学和弹性力学的分析方法，如静力学平衡方程、应力-应变关系的理论等。
数值模拟方法是利用计算机和软件工具，通过建立虚拟模型和数学模型，对车架进行模拟和计算。
这种方法适用于复杂结构和非线性问题的分析，可以更准确地预测车架的强度和刚度。
常用的数值模拟方法包括有限元分析方法和多体动力学分析方法。
有限元分析方法将车架分割成有限个小单元，通过数学计算得到每个单元的应力和变形，最终得到整个车架的应力和变形分布。
多体动力学分析方法则是利用动力学方程和运动学方程，对车架在静态负载下的运动和变形进行模拟和计算。
静态强度分析在汽车工程中具有广泛的应用。
首先，它可以用于评估车架的设计方案和材料选择。
通过对不同设计方案进行静态强度分析，可以找到最优的设计方案，并选择适当的材料，以提高车架的抗弯、抗压和抗扭强度。
其次，静态强度分析也可以用于验证车架的安全性能。
通过模拟车架在极端负载情况下的应力、应变和变形，可以评估车架的安全性能，并指导相关安全措施的设计。
此外，静态强度分析还可以应用于车架的优化设计和性能改进，以满足不同使用条件和需求。
低速载货汽车车架静动态特性分析
架 ,建立车架有限元模型 。基于车架有限元模型的基础上 ,应用有限元法对其进行静动态特性分析 ,动态特性 分析包括模态分析 、谐响应分析及瞬态动力学分析 。通过静力分析 ,获得了车架在弯曲工况和扭转工况下的 应力及变形分布情况 ;模态分析采用试验与计算机仿真相结合的方法 ,获得了车架自由状态下的固有频率 、 振型特征 ,同时 ,车架有限元模型得到试验模型的验证 ;对车架进行谐响应分析以及瞬态动力学分析有助于 提高系统的稳定性及乘坐舒适性 。最后 ,综合分析结果 ,对车架结构提出了一些改进建议 。 关键词 :低速载货汽车 ;车架 ;静力分析 ;动力分析 中图分类号 : U463 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 4414 (2009) 05 - 0014 - 04
牵引车车架的动静态性能分析
牵引车车架的动静态性能分析摘要：本文以Ansys 软件为分析工具对从国外引进的某型牵引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 单元模拟铆钉传力建立计算模型，研究该车架静、动态性能，了解该车架的优缺点。
关键词：车架; 有限元分析；随机振动引言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。
随着科技的进步，国际上汽车车架的开发和设计己由经验、类比、静态设计方法，进入建模、静动态分析、动态参数优化阶段，并向基于计算机平台的虚拟设计发展。
国内车架设计，尤其是轿车、客车和载重货车车架设计仍以引进技术为主，车架分析和设计能力较低，与国外先进水平有较大差距。
本文以某汽车公司从欧洲引进的牵引车车架为研究对象，对该车架结构的基础应力进行分析了解，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[1]，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连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的结构，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、横梁连接情况，是目前常采用一种模型。
该车架是多层结构，纵梁断面为槽形，各层间用螺栓或铆钉方式连接，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。
图1 车架结构示意图该车架长7m，宽约0.9m，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组成。
考虑到车架几何模型的复杂性，可在三维CAD 软件UG 里建立好车架的面模型，导入到Hypermesh 软件中进行网格划分等前置处理，然后提交到Ansys 解算。
汽车底盘车架设计的静态与动态分析
汽车底盘车架设计的静态与动态分析汽车底盘车架是整车结构的基础，它承受着车辆整体重量及各种力和扭矩。
因此，在汽车底盘车架设计过程中，静态和动态分析是必不可少的步骤。
静态分析是指在车身静止的情况下，对底盘车架进行受力分析。
首先，我们需要确定车辆的载荷条件，包括车身质量、乘客数量、行李负荷等。
然后，根据这些载荷条件和设计要求，计算车架在静态状态下的应力和变形情况。
在进行静态分析时，需要考虑以下几个方面：1. 材料强度和刚度：选择合适的材料，并确定其强度和刚度参数。
常见的材料包括钢材和铝合金等。
根据材料的特性，计算车架在载荷作用下的应力和变形情况。
2. 荷载条件：准确确定车身的质量分布情况，包括车轮的荷载情况、前后配重比例等。
根据这些荷载条件，计算车架在不同载荷情况下的应力。
3. 过程动力学：考虑车辆行驶过程中的加速、制动、转向等动力学载荷，并进行相应的静态分析。
这些载荷往往是不稳定和非均匀的，需要进行合理的荷载分析和参数计算。
动态分析是指在车身运动的情况下，对底盘车架进行受力分析。
与静态分析相比，动态分析更加复杂，需要考虑更多的因素。
在进行动态分析时，需要注意以下几个方面：1. 荷载分析：根据车辆的动力学特性，确定车架在不同行驶条件下的荷载条件。
包括车辆加速、制动、转向、行驶过程中的颠簸等。
确保车架能够承受这些荷载并保持合适的刚度和强度。
2. 振动分析：考虑车辆行驶时的振动情况，采用有限元分析等方法，计算车架在不同频率下的振动响应。
并结合相关标准和限制条件，设计合适的减振措施。
3. 动态稳定性：确保车架在各种行驶条件下保持稳定和可控。
通过优化设计，提高车辆的操控性和安全性。
综上所述，汽车底盘车架设计的静态与动态分析是保证车辆安全性和可靠性的关键步骤。
在设计过程中，需要考虑车辆的载荷条件、材料强度和刚度、动力学特性、振动响应等因素。
通过合理的分析和优化设计，确保底盘车架能够承受各种力和扭矩，保持良好的稳定性和控制性，为驾驶员提供安全、舒适的行驶体验。
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牵引车车架的动静态性能分析摘要：本文以Ansys 软件为分析工具对从国外引进的某型牵引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 单元模拟铆钉传力建立计算模型，研究该车架静、动态性能，了解该车架的优缺点。
关键词：车架; 有限元分析；随机振动引言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。
随着科技的进步，国际上汽车车架的开发和设计己由经验、类比、静态设计方法，进入建模、静动态分析、动态参数优化阶段，并向基于计算机平台的虚拟设计发展。
国内车架设计，尤其是轿车、客车和载重货车车架设计仍以引进技术为主，车架分析和设计能力较低，与国外先进水平有较大差距。
本文以某汽车公司从欧洲引进的牵引车车架为研究对象，对该车架结构的基础应力进行分析了解，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[1]，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连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的结构，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、横梁连接情况，是目前常采用一种模型。
该车架是多层结构，纵梁断面为槽形，各层间用螺栓或铆钉方式连接，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。
图1 车架结构示意图该车架长7m，宽约0.9m，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组成。
考虑到车架几何模型的复杂性，可在三维CAD 软件UG 里建立好车架的面模型，导入到Hypermesh 软件中进行网格划分等前置处理，然后提交到Ansys 解算。
车架各层之间通过铆钉联接，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。
整个车架结构应力分析的有限元模型由车架有限元模型和悬挂系统等效有限元模型组成，其中纵横梁、加强板等为薄壁结构，以壳单元shell63 离散；钢板弹簧、轮胎以弹簧单元模拟；前悬弹簧的模型为在每边纵梁上采用2 个弹簧单元，每个弹簧单元通过MPC 与车架连接，后悬弹簧的模型为在每边纵梁上采用1 个弹簧单元与车架后轴连接。
壳单元总数为46770 个，MPC 单元为1338 个，材料为欧洲高强度材料，杨氏模量为2E5MPa，泊松比0.3。
网格划分后的局部模型如图2 所示。
图2 车架有限元模型的局部放大图2 静力分析2.1 边界条件的确定车架静力分析时，应消除刚体位移，保证结构总刚度矩阵非奇异，须对车架进行必要的约束。
由于车架通过悬架系统、车轮支承在地面上，当有限元模型将悬架系统与车架组合成整体式计算模型后，边界条件可简化为约束前后悬弹簧单元接地处的自由度，让车架形成一简支梁结构。
根据车辆电测的有关标准[2]和车辆实际运行时的受力情况，车架的静力分析要考虑弯曲工况和弯曲扭转工况，由于是研究牵引车车架，因此还要考虑牵引力的作用。
在弯曲工况的分析计算中，车架静止平放，满载，故可以将前后悬弹簧底部节点固定，约束所有自由度。
在弯曲扭转工况的分析计算中，车架静止，满载，其中一个前轮或后轮抬高200mm，故可以将抬高车轮处的弹簧单元底端约束除Z 轴向移动之外的所有自由度，再给该处一个沿Z 轴正向的200mm 的强迫位移，未抬高车轮处的弹簧单元约束如同弯曲工况。
2.2 载荷的简化及加载载荷的简化与施加是否和实际相符或接近直接关系到计算结果的真实性，在进行弯曲和弯曲扭转工况计算时，车架所受载荷一致，主要包括驾驶室的重力、发动机的重力、鞍座所受压力和牵引力，以及车架自重。
该车架的主要技术参数如下：所牵引的列车允许拖挂总重(G.C.W.)：70,000 公斤车辆总重(G.V.W.)：34,000 公斤前桥最大承载能力：7,500 公斤后桥最大承载能力：26,800 公斤鞍座允许最大承载能力：24,602 公斤驾驶室总重：800 公斤发动机总重：800 公斤驾驶室总重800 公斤，按其长度沿纵梁施加均布载荷；发动机重量为800 公斤，将其均布在支承发动机的四块支承板上；鞍座允许最大承载能力为24,602 公斤，考虑到车辆制动时产生的载荷转移，在鞍座上施加25，000 公斤的压力载荷；该车牵引的列车允许拖挂的总重为70，000 公斤，形成的牵引力通过挂钩作用在鞍座上，方向是沿X 轴向后，可以简化为作用在鞍座上与承载压力在同一位置的X 向均布载荷；车架自重力视具体结构可作为均布载荷分布到结构的相应结点上，也可以密度和重力加速度的方式施加，在此选用后者，在模型上施加-9800mm/s2 的重力加速度，模拟车架自重。
2.3 静态计算结果与分析2.3.1 弯曲工况的计算结果弯曲工况的应力分布图如图3、图4 所示，单位为：MPa。
图3 弯曲工况的应力分布图图4 弯曲工况下除去鞍座后车架的应力分布2.3.2 弯曲扭转工况的计算结果弯曲扭转工况以右后轮抬高200mm 为例，其应力分布图如图5、图6 所示，单位为：MPa。
图5 弯扭工况去除鞍座后的应力分布图图6 弯扭工况下第二、三横梁及靠背粱的应力分布图2.3.3 计算结果分析车架在弯曲工况时，总体应力不大，高应力区集中在纵粱的靠背梁、第三横梁和外包粱所在位置处，最大应力不超过200MPa，远小于该车架材料的抗拉强度800MPa。
相对而言，受力较大处在鞍座部位，应力相对较大，但仍没有超过车架的抗拉强度。
弯曲工况下，第二、第三横焊缝周围的应力值较小。
车架在右后轮抬高的弯曲扭转工况时，高应力区集中在车架纵粱的第三横梁附近及后轴位置上的加强板处，其值不超过330MPa。
焊接部位的高应力区也在第三横梁上，焊接处应力最大值不超过250MPa，说明在这种焊接结构下，焊接性能优良，焊缝结构值得借鉴，横梁设计合理，可以用于改进其它车型的车架横梁结构。
经上述分析可知，该车架的结构设计合理，大部分部位应力远小于车架材料的抗拉强度，性能稳定，焊接性能优良。
可通过优化的方法在保证或提高性能的前提下，改进车架结构，减轻车架自重。
3 动态性能分析模态分析是研究结构动态性能的基础，车架可看成一个多自由度弹性振动系统，作用于这个系统的各种激振力就是使牵引车车架产生复杂振动的动力源。
引起各种激振力的因素可概括为两类：一是汽车行驶时路面不平度对车轮作用的随机激振；二是发动机运转时，工作冲程燃烧爆发压力和活塞往复惯性力引起的简谐激振。
如果这些激励力的激振频率和车架的某一固有频率相吻合时，就会产生共振，并导致在车架上某些部位产生数值很大的共振动载荷，会造成车架的破坏。
在此，主要分析第一种情况，即先以模态分析求出车架的固有频率和振型，在此基础上分析路面不平度对车架作用的随机激振情况，确定车架的动态特性。
3.1 模态分析模态计算该车架的自由振型，即取消所有约束条件、承载情况和前后悬弹簧的作用，在ANSYS中用Block Lanczos 法提取自由振动时的前15 阶固有频率，由于刚体位移，前6 阶的频率为零，其余各阶频率如下表。
表1 车架的7～15 阶固有频率及振型3.2 随机振动分析随机振动是指机械(结构)系统对外加随机激励的动态响应，在结构力学中，激励被称为载荷。
载荷不仅指外力，还包括外加的运动作用，如在动态系统或在其某部位上加以一定的位移或加速度等。
车架的随机振源主要考虑路面不平度对车架作用，可以通过施加路面功率密度谱的方式来激励[2]。
利用ANSYS 的谱分析功能可以分析车架的随机振动情况[3]。
随机振动分析时要求有限元模型带有前后悬弹簧，并将每个弹簧的底部节点全约束。
车架在凹凸不平的路面上行驶时，它的各个车轮所受的路面激励不完全相同，为了简化计算，将各个车轮所受的激励简化为同一个，即各个车轮的功率谱密度谱都相同。
下图是车架局部典型部位在功率谱密度谱作用下的应力随频率变化的曲线。
3.3 计算结果分析从模态分析可知：车架固有振型分为两类：一类是车架的整体振动，另一类是以车架一个或几个部分振动为主的局部振动。
7 到15 阶模态频率分布在8-36Hz 范围内，且以整体振动为主的模态振型较多，其中第7、15 阶振型属于扭转振型，第8、10、12、13 阶振型属于弯曲振型，第12、15 阶伴随有车架的局部振动，第9、11、14 阶振型为局部振动，主要集中在鞍座和外包梁两个位置。
模态分析结果表明该车架刚度较好。
从车架典型部位的应力随频率变化的曲线知，车架大多数部位，在频率为5Hz 和8Hz时，应力会发生突变，主要是因为车架的第七阶固有频率为8.7392Hz，在这个频段中，车架系统在路面不平度的作用下发生较强烈的共振现象。
由于路面不平度的激励频率大都集中在0-20Hz 之间，所以它与车架固有频率的耦合而引起的共振现象属于低频共振，低频共振对车架振动的贡献远远大于高频共振。
引起车架乘坐舒适性的下降，此外，虽然车架的动应力不大，但突变严重，有可能成为车架疲劳破坏的原因之一。
4 结束语本文通过有限元分析的方法，对引进车车架结构进行静力和动态性能分析，掌握其内在性能，达到消化、吸收国外先进技术并在此基础上进行自主创新设计的目的，该车架横梁的结构及其焊接方式已成功运用于新产品的设计开发当中。