基于ANSYS的车架有限元分析

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基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析

基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析

基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析自行车车架是自行车的核心组成部分,它承载着骑手的重量和外界的力量,直接影响着自行车的性能和稳定性。

为了确保自行车车架的可靠性和安全性,有限元分析被广泛应用于自行车车架结构设计。

有限元分析是一种应用于工程领域的数值计算方法,通过将实际结构离散为若干个小单元,近似计算每个小单元的力学特性和应力分布,从而得到整体结构的力学性能。

在进行自行车车架的有限元分析时,需要先对车架进行几何建模。

通常可使用计算机辅助设计软件或三维建模软件进行建模,将车架几何形状、尺寸和连接方式等细节进行精确描述。

接下来,将车架模型导入ANSYS软件中进行分析。

在分析过程中,需要先对车架进行网格划分,将其离散为数个小单元,以便进行后续的力学计算。

划分网格时需要考虑车架各处应力分布的均匀性和准确性。

进行有限元分析时,需要对车架施加相应的边界条件和载荷。

边界条件包括固定支撑或约束,以模拟车架与其他部分的连接方式。

载荷可以是骑手的重力、外界风阻、不平坦路面等因素,通过合理选择载荷类型和大小来模拟实际使用条件。

在进行有限元分析时,需要定义适当的材料参数,包括车架的弹性模量、泊松比、材料屈服强度等。

这些参数直接影响着车架的刚度和性能。

通过对车架进行有限元分析,可以得到车架各处的应力、应变分布情况。

基于分析结果,可以对车架进行优化设计,以满足强度和刚度的要求。

例如,在高应力处添加加强结构或材料,以提高车架的强度和稳定性。

此外,有限元分析还可以在车架结构设计阶段进行疲劳寿命预测。

通过加载一定的循环载荷,可以计算出车架在特定循环次数下的疲劳损伤情况,从而评估车架结构的可靠性和耐久性。

总之,基于ANSYS的有限元分析在自行车车架结构设计中扮演着至关重要的角色。

它可以帮助设计师评估车架的强度、刚度和耐久性,并优化设计以提高车架的性能和稳定性。

通过有限元分析,可以减少设计过程中的试错成本,提高设计效率,为自行车车架的可靠性和安全性提供保障。

基于ANSYS的车架有限元分析报告

基于ANSYS的车架有限元分析报告

汽车经过130多年的发展,安全与节能已成为汽车设计的重要容。

在汽车结构中,车架作为整车的基体和主要承载部件,具有支撑连接汽车各零部件和承受来自汽车、外各种载荷的作用,其结构性能直接关系到整车性能的好坏。

本文以某运油车车架为研究对象,运用CATIA软件对车架模型进行简化与建立,利用ANSYS软件对车架模型进行参数定义,网格划分,作用力施加,自由度约束,并对车架进行了弯曲工况、扭转工况、急减速工况、急转弯工况的静态分析,并分析位移与应力图,为汽车安全与节能设计提供了理论支持。

同时对车架也进行了模态分析,得出车架的固有频率与振型,提高整车设计水平,对避免共振与提高乘坐舒适性提供了理论基础。

关键字:车架,有限元,ANSYS, 静态分析,模态分析The automobile which has developed for 130 years, security and energy saving has become the leading content for automobile deign. Among the many complex structures in automobile, the frame of the vehicle is the basic part and the main bearing part. It has the function of connecting all parts of the vehicle together and subjecting various loads from inside and outside the vehicle. The performance of frame structure affects whether the automobile property is good or not.In this paper, the frame of a fuel tanker is studied. We simplify and establish the model of frame by CATIA. The parameter of the frame is defined. The model of frame is meshed by ANSYS. Add the force and freedom of the model of frame by ANSYS. The static analysis of the frame includes the situation of bending, torsion, barking and swerve by ANSYS. According to the figure of displacement and stress, it provide theoretical support for the automobile design of security and energy saving. At the same time, the modal analysis of the frame is also studied. Based on the frame of natural frequency and vibration mode, it provide theoretical basis for avoiding resonance and improving ride comfort and improve the level of vehicle design.Keywords: Frame, Finite element, ANSYS, Static analysis, Modal analysis目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究背景 (1)1.3 有限元法的应用与发展 (2)1.4 选题的目的与意义 (2)1.5 本文的主要研究容 (3)2 基于CATIA与ANSYS的车架有限元建模 (4)2.1 有限元法简介 (4)2.2 CATIA软件简介 (6)2.3 车架几何模型建立 (7)2.3.1车架几何模型简化 (7)2.3.2 车架几何模型建立 (7)2.4 车架有限元模型建立 (10)2.4.1 网格划分前处理 (10)2.4.2 车架有限元网格的划分 (10)3 车架有限元静态分析 (13)3.1 汽车车架刚度理论 (13)3.1.1 汽车车架弯曲刚度 (13)3.1.2 汽车车架扭转刚度 (13)3.2 车架载荷分类与处理 (13)3.2.1 静载荷 (13)3.2.2 动载荷 (14)3.3 车架工况的有限元分析 (14)3.3.1 满载弯曲工况 (14)3.3.2 满载扭转工况 (16)3.3.3 紧急制动工况 (18)3.3.4 紧急转弯工况 (19)4 车架有限元模态分析 (21)4.1 模态分析简介 (21)4.2 模态分析基本理论 (21)4.3 车架的模态分析 (22)4.4 车架模态分析结果评价 (27)结论 (29)致 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1 概述最初汽车的发展,通常运用经验判断和试验仿真进行结构分析。

基于ANSYS吊车支撑梁的分析设计及优化研究

基于ANSYS吊车支撑梁的分析设计及优化研究

基于ANSYS吊车支撑梁的分析设计及优化研究ANSYS是基于有限元理论的大型通用有限元分析软件。

它广泛应用于工程设计、结构仿真、材料分析、热力学分析等领域。

在工程设计中,吊车支撑梁作为一个承受重载的重要结构零件,需要经过分析设计及优化研究,确保其高效、安全、可靠。

通过ANSYS分析,在进行吊车支撑梁设计时,需要首先建立模型。

模拟吊车支撑梁几何尺寸、材料性质以及负荷情况等,生成三维有限元模型。

同时,需要确定边界条件,包括支撑条件、连接方式、边缘约束等。

然后通过加工工艺处理模型进行悬挂,获得吊车支撑梁的负荷合理分布。

在分析设计和优化研究方面,ANSYS提供了多种解决方案。

其中,结构力学分析是最常用的分析方法。

它能够模拟材料弹性、塑性、损伤和破坏等现象,并计算出各种应力、位移、变形等物理量。

通过仿真分析,可以评估吊车支撑梁的强度、刚度、稳定性等性能指标,为后续优化研究提供基础。

优化研究的目标是通过改变设计参数,提高吊车支撑梁的性能,降低成本,减少材料浪费等。

ANSYS提供了一系列的优化工具,包括灵敏度分析、优化算法、参数化设计等。

在吊车支撑梁的设计优化中,可以利用其中的优化算法,通过最大化性能、最小化成本等目标函数,自动寻找最优解。

同时,可以通过参数化设计,设置设计变量进行批量优化研究,以寻找全局最优解。

在吊车支撑梁的分析设计及优化研究中,ANSYS是重要的工具。

它不仅提供了准确的仿真分析,而且提供了强大的优化研究功能,为用户节约了时间和成本,帮助设计者更好的实现优化设计。

数据分析是管理和决策过程中的重要工具。

在日常生活和商业领域中,收集和分析数据可以帮助我们获得有关趋势、模式和行为的深入理解。

以下是一些相关数据及其分析。

1. 消费者调查数据消费者调查数据是管理营销战略的关键工具。

其中最重要的指标是消费者满意度。

通过分析这些数据,可以了解顾客对产品或服务的评价,可以帮助商家制定改善产品或服务的策略。

另外,还可以了解产品或服务所占市场份额,这可以为商家的营销战略提供依据。

基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析

基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析

基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析在FSAE(Formula Society of Automotive Engineers)赛车设计中,车架是整个赛车的重要组成部分,其设计与性能至关重要。

有限元分析是一种常用的方法,用于评估车架的结构强度和刚度,并优化设计以满足性能要求。

在进行FSAE赛车车架的有限元分析之前,首先需要创建车架的几何模型。

可以利用CAD软件进行车架的三维建模,确保车架的尺寸和形状准确无误。

几何模型创建完成后,可以导入ANSYS软件中进行有限元分析。

有限元分析的过程中,需要将车架离散成有限的小单元,如梁单元或壳单元,以便进行模拟。

在确定离散单元后,可以设置车架材料的力学性能,如弹性模量、材料屈服强度等。

这些参数对于后续的分析结果非常重要。

有限元分析中,常用的载荷包括静载荷和动载荷。

静载荷是指车架受到的稳定力量,如重力和离心力。

动载荷是指车架在运动过程中所受到的力量,如加速度、转弯力等。

通过分析这些载荷,可以评估车架在不同工况下的应力和位移。

在有限元分析中,有几个常用的分析方法。

首先是静力学分析,用于评估车架在静定力平衡下的应力和变形。

可以通过分析车架的应力云图,了解在不同载荷下车架的应力集中区域。

其次是模态分析,用于评估车架在振动中的固有频率和模态形态。

这对于避免共振和优化车架的动态性能非常重要。

最后是疲劳分析,用于评估车架在长时间运行下的疲劳寿命和耐久性。

这对于确保车架在极端运行条件下的安全性非常重要。

通过有限元分析,可以得到车架的应力、位移、变形等结果。

根据这些结果,可以对车架进行优化设计,以提高其结构强度和刚度。

优化设计的方法包括增加材料的厚度和强度,改变车架的结构形式等。

此外,还可以通过有限元分析,评估不同配置和材料对车架性能的影响,以选择最佳的设计方案。

总之,基于ANSYS的有限元分析是FSAE赛车车架设计的重要工具。

通过分析车架的结构强度和刚度,可以优化设计,提高赛车的性能。

基于ANSYSWorkbench减震器支架组有限元分析

基于ANSYSWorkbench减震器支架组有限元分析

TECHNIC FORUM/技术论坛2011/09基于ANSYS Workbench减震器支架组有限元分析Finite Element Analysis of Absorber Bracket Component Based on ANSYS Workbench 121胡顺安 孙博 王振凯HU Shun-an et al1. 山东蓬翔汽车有限公司 山东烟台 2656072. 三一重型装备有限公司 辽宁沈阳 110027摘 要:详细介绍了减震器支架组有限元分析时的模型前处理、边界条件设定及后处理等分析过程,并通过对减震器支架组的应力分析结果进行的评判,系统分析了该减震器支架组在不同载荷下的适用情况。

关键词:减震器支架组 有限元 应力分析Abstract Pre-process, boundary conditions, and post-process in the finite element analysis of the absorber bracket component were elaborated, by evaluating the stress analysis result of the absorber bracket component, the applicable condition of the absorber bracket component in different loads were analyzed.Key words absorber bracket component; finite element; stress analysis+中图分类号:U463.335.1.02 文献标识码:A 文章编号:1004-0226(2011)09-0070-021 前言根据市场反映,原先设计的减震器支架易从根部撕裂,后续产品可通过改进下推力杆支架和减震器支架的结构来满足产品的使用要求;但市场上已售出的产品因为下推力杆支架已经焊接在桥壳上,无法采用改进下推力杆支架的方式加以解决,急需返修,故提出采用改进减震器支架替代原减震器支架,并在局部采用加强筋,再将减震器支架和加强筋焊接在下推力杆支架上的返修方案。

基于ANSYS软件的支架强度有限元分析报告

基于ANSYS软件的支架强度有限元分析报告

基于ANSYS软件的支架强度有限元分析报告一、概述本次大作业主要利用ANSYS软件对支架的应力和应变进行分析,计算出支架的最大应力和应变。

然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为支架的优化分析提供了充分的理论依据,并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想,对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。

二、问题分析如图1所示的支架由3mm钢板折弯而成。

该支架的h2一侧为固定支撑,顶部平面承受书本重物载荷,重物重量为500N。

材料的杨氏模量为2E11Pa,泊松比为0.3,密度7850kg/m3。

图1 支架a b h1 h2 w数据80 40 15 40 15三、有限元建模支架由钢板折弯而成,厚度尺寸相对长度和宽度尺寸来说很小,所以在ansys中采用面体单元进行模拟,在Workbench中的单元设置为shell181,材料即为结构钢材料,其弹性模量为2.1e11Pa,泊松比为0.3,密度为7850kg/m^3图2 材料属性双击Geometry进入几何模型建立模块,首先设置单位为mm。

以XY平面为为基准建立如下草绘面。

图3 草绘面1再以此草绘面生成面体,通过概念建模的方式实现。

图4 生成面体对上面面体的长边进行拉伸,拉伸方向为垂直向外,拉伸15mm图5 拉伸成面体对相交区域进行倒角,倒角半径为3图6 最终几何模型双击model进行分析界面进行网格划分,首先定义面体厚度为1mm图7 面体厚度随后进行网格划分,设置网格尺寸为5mm,采用全四边形网格划分方法,同时在倒角位置采用Mapped Face sizing功能映射网格,保证网格过度平滑。

图8 有限元网格模型检查网格质量,Workbench中网格质量柱状分布图如下所示,最差的都大于0.6,网格质量平均值为0.84,可见网格质量很好,满足计算精度图9 网格质量检查添加载荷,如10所示支架h2一侧为固定支撑,采用Fix Support固定方式实现,顶部平面承受500N的均布力,采用Force实现,如下图所示图10 载荷加载四、有限元计算结果(1)位移变化,如图12所示,结果最大变形为0.17mm,发生在左侧边角区域,刚好为载荷加载边缘处,也为结构刚度最为薄弱区域图12 位移云图(2)等效应力计算结果,如图3所示,最大等效应力为213MPa,发生在右侧倒角区域,该处为约束边缘处,由于约束会引起较大的应力集中,所以在实际情况下应该加大此处的倒角过度,减缓应力集中现象。

基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析

基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析

基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析
有限元分析是一种数值模拟方法,可以将连续体结构离散化为大量的
小单元,并通过求解线性方程组来确定每个单元的位移和应力。

这种方法
可以用于模拟复杂的工程结构和系统,例如汽车悬架系统。

在进行汽车悬架有限元分析时,首先需要对悬架系统进行几何建模。

根据实际情况,可以使用CAD软件绘制悬架系统的几何模型,并将其导入
到ANSYS中。

接下来,需要定义悬架系统的材料属性。

根据实际材料的力学特性和
性能指标,可以为不同的零件指定适当的材料属性。

然后,需要对悬架系统施加边界条件和载荷。

边界条件可以用来限制
模型的自由度,例如固定一些节点或面。

载荷可以是静态载荷(例如汽车
自重),也可以是动态载荷(例如行驶过程中的路面不平),这些载荷将
模拟汽车悬架系统在不同工况下的受力情况。

最后,通过求解有限元模型的线性方程组,可以获得悬架系统在不同
工况下的位移、应力分布等结果。

通过对这些结果的分析,可以评估悬架
系统的刚度、强度和振动特性,并进行必要的优化和改进。

汽车悬架有限元分析可以帮助工程师更好地理解悬架系统的工作原理
和性能特点。

通过这种方法,可以提前评估悬架系统在设计和制造阶段的
性能,并进行必要的改进,从而提高汽车的悬挂舒适性、稳定性和安全性。

总而言之,基于ANSYS的汽车悬架有限元分析是一种有效的工程方法,可以帮助工程师评估和改进汽车悬架系统的性能。

通过这种分析方法,可
以为汽车制造商和设计师提供有关悬架系统的有价值的设计数据,以改进
汽车的悬挂系统。

基于ANSYS桥梁检查车主桁架的有限元分析

基于ANSYS桥梁检查车主桁架的有限元分析
关键词 :路 桥施工
1 工程 案例
工程概况本桥桥梁的起点桩号为 K112+600.00,终 点桩号 为 K114+ 611.932,桥 梁全长 2011.932m;本桥上 部结构采 左 3x30m+4x29.25m+
2x33m+(2x24+19)m+(45+80+45)m+(26.885+28.24+23.807)m+4X(3x30) m+(35+31)m+3X25m+2x32m+4x25m+2X(3x30)m+2x30m+3x30m+2X(3x
使用 ANSYS进行结构受力分析并优化是一种高效快捷 的方法 。
参 考 文献 [1]张质文 ,虞和 谦,王金诺 ,等.起 重机设计手册.北京 :中国铁道 出版社
1998.
【2]机 械 设 计 手 册 编委 会 .机 械 设 计 手 册 .北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,2004.
收 稿 日期 :2013—4—2 作者简介:张 剑 (1986一),男,湖北人,助理工程师 ,主要研究专用桥 梁检 查维修设备工作 。
蕉 Ⅱ困
2013年 4月
【文章编 号】1004—7344(2013)08—0176—02
路桥 工程施工技术工艺的探讨
丘 永 忠
(广东省 梅 州市)
摘 要 :路桥 施工工程 是一个复杂 的系统工程 ,方案 的优劣 受众多 因素影响 ,本 文 以路桥 工程为例 ,介绍 施工工序 以及它 的控制 要点 ,为规 范监测工作 ,保 证监 测质量 ,优化 设计及指导施工提供可 靠依据 。本文对路桥工程 施工技术工艺的探讨进 行了描述 ,以供参 考 。
2 施 工工 序和质 量控 制 要点
2.1 墩 柱 施 工 工序 (1)施 工 放线 、安 装 塔 吊 。
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汽车经过130多年的发展,安全与节能已成为汽车设计的重要内容。

在汽车结构中,车架作为整车的基体和主要承载部件,具有支撑连接汽车各零部件和承受来自汽车内、外各种载荷的作用,其结构性能直接关系到整车性能的好坏。

本文以某运油车车架为研究对象,运用CATIA软件对车架模型进行简化与建立,利用ANSYS软件对车架模型进行参数定义,网格划分,作用力施加,自由度约束,并对车架进行了弯曲工况、扭转工况、急减速工况、急转弯工况的静态分析,并分析位移与应力图,为汽车安全与节能设计提供了理论支持。

同时对车架也进行了模态分析,得出车架的固有频率与振型,提高整车设计水平,对避免共振与提高乘坐舒适性提供了理论基础。

关键字:车架,有限元,ANSYS, 静态分析,模态分析The automobile which has developed for 130 years, security and energy saving has become the leading content for automobile deign. Among the many complex structures in automobile, the frame of the vehicle is the basic part and the main bearing part. It has the function of connecting all parts of the vehicle together and subjecting various loads from inside and outside the vehicle. The performance of frame structure affects whether the automobile property is good or not.In this paper, the frame of a fuel tanker is studied. We simplify and establish the model of frame by CATIA. The parameter of the frame is defined. The model of frame is meshed by ANSYS. Add the force and freedom of the model of frame by ANSYS. The static analysis of the frame includes the situation of bending, torsion, barking and swerve by ANSYS. According to the figure of displacement and stress, it provide theoretical support for the automobile design of security and energy saving. At the same time, the modal analysis of the frame is also studied. Based on the frame of natural frequency and vibration mode, it provide theoretical basis for avoiding resonance and improving ride comfort and improve the level of vehicle design.Keywords: Frame, Finite element, ANSYS, Static analysis, Modal analysis目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究背景 (1)1.3 有限元法的应用与发展 (2)1.4 选题的目的与意义 (2)1.5 本文的主要研究内容 (3)2 基于CATIA与ANSYS的车架有限元建模 (4)2.1 有限元法简介 (4)2.2 CATIA软件简介 (6)2.3 车架几何模型建立 (7)2.3.1车架几何模型简化 (7)2.3.2 车架几何模型建立 (7)2.4 车架有限元模型建立 (10)2.4.1 网格划分前处理 (10)2.4.2 车架有限元网格的划分 (10)3 车架有限元静态分析 (13)3.1 汽车车架刚度理论 (13)3.1.1 汽车车架弯曲刚度 (13)3.1.2 汽车车架扭转刚度 (13)3.2 车架载荷分类与处理 (13)3.2.1 静载荷 (13)3.2.2 动载荷 (14)3.3 车架工况的有限元分析 (14)3.3.1 满载弯曲工况 (14)3.3.2 满载扭转工况 (16)3.3.3 紧急制动工况 (18)3.3.4 紧急转弯工况 (19)4 车架有限元模态分析 (21)4.1 模态分析简介 (21)4.2 模态分析基本理论 (21)4.3 车架的模态分析 (22)4.4 车架模态分析结果评价 (27)结论 (29)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1 概述最初汽车的发展,通常运用经验判断和试验仿真进行结构分析。

这种方法不仅浪费财力人力,而且生产周期长,研发效率低,不能适应现代产品高效开发的要求,且只能表征初始状态和最终状态,中间过程无法得知,因而也无法帮助相关人员了解问题的实质[1]。

随着计算机信息技术与相关学科和方法的迅速发展极大地促进了相关行业和科学研究地进步,出现了新兴的综合延伸高效的学科。

CAE作为一种新兴的数值模拟分析技术[1],逐渐应用到更为广阔的科学研究领域中。

在某种意义上数值模拟比传统方法对问题的认识更加深刻,更为严谨,不仅可以分析问题的结果,而且还可以动态地、随时连续地观察事物的发展,细致地了解整体与局部的发展过程[1]。

其中,近年发展起来的各种数值模拟仿真方法如有限元、多体动力学、计算流体力学等技术在产品结构分析设计中得到大量应用,可以解决以往手工计算无法解决的许多问题,提高了行业竞争力,为企业带来了巨大的经济效益和社会效益[2]。

作为汽车总成的一部分,车架承受着汽车内外各种复杂激励的作用,而且汽车上许多重要零部件都以车架为基体[3],因此,设计出包括安全节能在内的各方面性能良好的车架是重要的工作。

1.2 研究背景有限元法已成为汽车设计研制中的一个重要环节,在汽车研究的过程中,包括如车架、车桥、车身、悬架、发动机箱体、曲轴、离合器等总成以及NVH分析都要通过有限元进行校核和优化,大大的提高了汽车设计的水平和研发能力。

目前,车架进行设计时,设计研究人员通常会简化车架。

但是,简化车架容易导致两个问题:车架简化过多导致求解精度不够,容易使车架产生安全问题,同时为避免安全问题而使汽车设计过于安全,使资源耗费较多,增加了成本,不利于实现汽车轻量化和节能减排的设计理念;车架的设计与计算不同步,造成设计人员与制造人员沟通不顺畅,很难达到技术目标的质量和设计的要求,不利于提高车架设计人员的设计水平和生产效率。

现代车架设计已发展到包括动态仿真分析、优化设计等在内的计算机分析、优化和仿真阶段[4]。

计算机技术与现代电子测试技术相结合已成为汽车车架重要的研究方法。

本文用ANSYS软件对某型运油车的车架进行静态与动态分析,对进一步研究设计提供了有效的理论依据。

1.3 有限元法的应用与发展有限元法(Finite Element Method ,FEM)是现代科学分析的一种重要方法。

它是20世纪60年代左右兴起的计算机技术及相关学科相互交叉,综合发展的新兴科学。

有限元法最初应用在工程研究中,用于分析并且解决热力学,电磁学等物理问题[5]。

(1)有限元法在国内汽车分析中的应用与发展1965年我国著名数学家冯康教授发表的基于变分原理的差分格式的论文标志着中国独立的创立了有限元法[6]。

我国CAE技术的前进道路十分艰难。

20世纪70年代中期,大连理工大学研制出DDJ,JIGFEX有限元分析软件和DDDU结构优化软件;80年代中期,中国科学院梁国平团队独创了有限元程序自动生成系统(FEPG),标志着我国相关的有限元研究已跻进国际先列。

19世纪五十年代末左右,我国依靠传统的方法和经验对车架进行设计及强度校核,即依靠经典力学的经验公式,对车架结构作大量的简化设计[7],计算过程繁琐且各方面性能很难达到要求。

大约是在七十年代末我国才把有限元法应用到车架的结构强度设计分析中[7]。

而就国内目前情况来看,在有限元动态分析方面,主要集中在模态分析,但在汽车内外各种复杂激励作用下的车架动态响应的情况方面研究不足,如果要进一步的对车架进行动态分析,则要分析研究车架在承受汽车内外各种激励的状况。

(2)有限元法在国外汽车分析中的应用与发展1960年R.W. Clough在平面弹性论文中首次用“有限元法”这个名称[7]。

自从提出有限元法概念以来,有限元理论及其应用得到了飞速的发展[5]。

有限元法在国外汽车结构分析中已具有相对成熟的分析实施技术[8]。

欧洲从20世纪60年代末开始形成有限元静态分析[3]。

目前,国外大概在2年至3年之内就能设计开发出新车型,这主要取决于车身CAD和建模仿真相关技术的迅速发展。

现代车架结构设计在传统经验方法的基础之上,转化为动态仿真分析的虚拟试验。

而随着应用领域不断扩展、求解速度大幅提升以及求解精度不断提高的同时,有限元分析也从强度,刚度等分析向节能轻量化方向发展[5],如奥泰尔公司以福特公司的某一车架为研究对象,在不降低车架重要性能的前提下实现车架的轻量化设计,改进后的车架与原模型相比,重量降低23%,并且刚度也有所提高。

1.4 选题的目的与意义(1)论文选题的目的①运用有限元法对运油车的车架结构进行有限元分析,规范分析步骤,为有限元在车架设计中提供基础,为技术人员提供参考,缩短生产周期,提高研发效率。

②对车架进行静态分析和动态分析,为车架设计提供理论参考,提高整车的设计水平与设计人员的设计水平,实现汽车各方面的性能要求。

(2)论文选题的意义①运用有限元对车架进行结构分析,为车架设计及生产制造的过程中提供理论基础,提高技术人员的设计水平和生产水平,缩短生产周期,提高研发效率,减少资源耗费,提高行业竞争力。

②对车架进行静态分析,了解应力与位移量的分布情况,为车架的设计提供理论基础,对薄弱位置进行优化,同时也可提高整车设计水平,提高包括安全与轻量化在内的各性能参数。

③对车架进行模态分析,通过分析车架的固有频率与振型,为车架与整车设计提供理论基础,为NVH研究提供分析基础,对避免共振与提高乘坐舒适性与安全性有较好的参考价值。

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