基于ANSYS的车身结构强度及刚度分析
基于有限元的某承载式客车车身结构静态特性分析
基于有限元的某承载式客车车身结构静态特性分析摘要：在调研国内外相关研究的基础上，结合全承载式客车的特点，建立了某型客车车身骨架有限元模型，并进行实验验证，运用验证的模型分析静态工况下客车车身骨架的强度及刚度特性。
关键词：车身骨架有限元强度分析刚度分析中图分类号：u463 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0108-01客车车身结构设计的主要任务是确保车体具备一定的刚度、强度和相应动态性能以满足实际使用的需求[1]。
本文运用有限元法，采用ansys软件建立了某承载式客车车身骨架有限元模型，通过实车静态应变测试验证了模型的精确性。
最后，运用所建立的模型分析该型客车在整车装配条件下各部件、总成的应力分布及车身变形情况[2]。
1 有限元模型的建立1.1 模型的简化有限元分析过程中，几何模型在尽可能如实反映整车结构主要力学特征的基础上应对模型进行适当简化[3]以提高分析的效率，忽略某些对整车应力分布和变形影响较小的小尺寸结构，如：小孔、开口、翻边等；忽略车身蒙皮的影响；将空间曲梁简化为直梁并建立等效的悬架系统。
1.2 几何模型的生成将车身ug模型导入ansys软件中，生成三维几何模型。
1.3 材料属性的确定该型客车的车身骨架采用的是16mn，16mn的材料参数如表1所示，材料参数的单位均已经换算为单位制kg-mm-s。
1.4 载荷处理汽车在行驶过程中是受交变载荷作用的，当动载荷较小时，只需进行静态分析。
此时，发动机、车窗玻璃、乘客质量可按集中载荷加载到相应的支撑结点上；行李舱内放置的行李及顶盖上的空调可按均匀加载方式，均匀分布到车身骨架对应的梁单元上。
2 静态电测实验及有限元模型验证对加载后的模型进行求解计算，选取模型中应力较大的地方并根据实际经验确定布点方案，布置70个测点。
对实车进行静态电测试验，静态试验所测得的值和模型有限元分析结果通过对比，80%多的测点理论计算值与试验结果相对误差都在允许范围内。
基于ANSYS的车身结构强度及刚度分析
南京工程学院本科毕业设计（论文）题目：基于ANSYS的车身结构强度及刚度分析专业：车辆工程（汽车技术）班级：汽车技术091学号：********* 学生姓名：***指导教师：陈茹雯副教授起迄日期：2013.2.25～2013.6.3设计地点：车辆工程实验中心Graduation Design (Thesis)Analysis on The Stiffness and Strength of Body Structure Based on ANSYSByZHOU WenjunSupervised byAssociate Prof. CHEN RuwenNanjing Institute of TechnologyJune, 2013摘要以有限元法为基础的车身结构分析已成为一种面向车身结构设计全过程的分析方法，车身结构设计的过程也随之成为一种设计与分析并行的过程。
车身作为车辆的重要组成部分，对整车的安全性、动力性、经济性、舒适性及操控性有着重要的影响。
在设计车身时，应用有限元法对汽车车身骨架进行静、动态特性的分析，对其结构的强度和刚度进行评价，对于进一步了解车身结构的应力和变形情况，充分认识掌握车身结构分析方法，进而对整个车身结构设计进行优化，提高整车性能，缩短产品开发周期，降低开发成本，均具有重要的意义。
本课题是采用有限元分析法对2046车身骨架结构作适当简化，在ANSYS中建立其有限元模型，并按照实际载荷对车身进行了静力学分析，校验其强度和刚度，根据分析结果找出车身骨架结构的危险断面。
同时对车身骨架进行动态分析，并提取前十阶模态，得到了车身固有频率及相应的振型。
最后根据静、动态的分析结果，对车身结构提出改进意见。
关键词：车身；有限元法；静力分析；动态分析ABSTRACTThe structure analysis of car body based on the FEM is the fundamental approach in the process of car body design-oriented.Also,the whole process of car body design becomes parallel in design and analysis.A s a very important part of the vehicle,the body has important influences on the vehicle's safety, power performance, economy, comfort and control.In the design of the body, the application of FEM for analysis of static, dynamic characteristics of the car body skeleton, and the evaluation of its structure strength and stiffness,have vital significances on the further understanding of the structure of the body stress and deformation, fully understanding the body structure analysis method, and then the whole body structure design optimization, improving vehicle performance, shorting the product development cycle, and reducing the cost of development.This paper is applying the FEM to simplify the 2046 body frame structure appropriately.Then the finite element model is established in ANSYS. And in accordance with the actual load, the static analysis of the body is finished to check the strength and stiffness.Finally,according to the risk analysis results,this thesis has found the body frame structure of the fault surface.At the same time ,the dynamic analysis of the body frame has been handled to calculate the ten orders natural frequencies for getting the body inherent frequency and the corresponding vibration model. Finally, according to the results of the static and dynamic analysis, this thesis has put forward some suggestions for improving the body structure.Keywords：Body；FEM；Static；Dynamic目录第一章绪论 (3)1.1 汽车车身结构分析的意义 (3)1.2 课题研究的内容 (3)1.3 有限元法的基础理论和ANSYS简介 (3)1.3.1 有限元法的发展 (4)1.3.2 有限元法的基础理论 (4)1.3.3 有限元法的应用 (4)1.3.4 ANSYS简介 (5)1.3.5 汽车车身结构强度及刚度的分析流程 (5)1.4 本章小结 (5)第二章汽车车身结构的有限元建模 (6)2.1 建模的准备工作 (6)2.1.1 单元的选择 (6)2.1.2 模型的简化处理 (6)2.2 有限元模型的建立 (7)2.2.1 几何模型 (7)2.2.2 材料属性、实常数的指定 (7)2.2.3 网格划分 (7)2.2.4 车身载荷的处理 (8)2.2.5 边界约束的确定 (9)2.2.6 有限元模型的生成 (9)2.3 本章小结 (9)第三章车身结构的静力学分析 (11)3.1 车身结构静态强度的分析指标 (11)3.2 车身结构静态刚度的分析指标 (12)3.3 强度分析 (12)3.3.1 载荷及约束的处理 (12)3.3.2 计算结果与分析 (13)3.4 刚度分析 (15)3.4.1 载荷及约束的处理 (15)3.4.2 计算结果与分析 (16)3.5 本章小结 (17)第四章车身结构的模态分析 (18)4.1 模态分析的基础理论 (18)4.2 车身结构的模态分析过程 (19)4.3 模态分析结果及评价 (23)4.4 本章小结 (24)第五章车身结构的改进意见 (25)第六章结论 (27)致谢 (29)参考文献 (30)附录A：英文资料 (31)附录B：英文资料翻译...............................................................................................附录C：其它资料......................................................................................................附件：毕业论文光盘资料第一章绪论1.1 汽车车身结构分析的意义汽车车身是驾驶员的工作场所，也是容纳乘客和货物的场所。
基于ANSYS的机械结构强度与刚度分析
基于ANSYS的机械结构强度与刚度分析机械结构的强度与刚度是设计和生产过程中重要的考虑因素。
通过基于ANSYS的分析，工程师可以评估机械结构在受力情况下的性能表现，并进行优化设计。
本文将介绍基于ANSYS软件的机械结构强度与刚度分析的基本原理和步骤。
一、简介机械结构的强度与刚度分析是指对机械结构在受力情况下的破坏与变形程度进行评估的过程。
强度分析主要考虑结构在受力情况下是否会发生破坏，而刚度分析则关注结构在受力情况下的变形程度。
二、ANSYS软件简介ANSYS是一款基于有限元方法的工程仿真软件，广泛应用于机械结构、电子电器、航空航天等领域。
其强大的计算能力和丰富的分析功能使得基于ANSYS进行机械结构强度与刚度分析成为工程师们的首选。
三、分析步骤1. 几何建模在进行机械结构强度与刚度分析前，首先需要进行几何建模。
利用ANSYS提供的建模工具，可以将机械结构的几何形状进行精确描述，并生成相应的几何模型。
2. 网格划分在几何建模完成后，需要将几何模型进行网格划分。
ANSYS软件提供了多种不同类型的网格划分方法，如四边形网格、三角形网格、四面体网格等。
通过网格划分，可以将几何模型离散化为有限个单元。
3. 材料属性定义在进行强度与刚度分析之前，需要定义材料的属性。
包括材料的弹性模量、泊松比、密度等参数。
通过合理定义材料属性，可以更准确地评估机械结构在受力情况下的性能表现。
4. 约束条件与加载在进行分析前，需要定义机械结构的约束条件与加载。
约束条件包括固支条件、自由度限制等；加载包括静力加载、动力加载等。
通过合理定义约束条件和加载方式，可以模拟机械结构在实际工作情况下的应力和变形情况。
5. 分析与结果评估完成约束条件和加载的定义后，通过ANSYS进行分析计算。
ANSYS会计算机械结构在受力情况下的应力、应变、位移等结果。
根据结果评估，可以判断机械结构的强度与刚度是否满足设计要求。
四、实例分析为了更好地理解基于ANSYS的机械结构强度与刚度分析，我们以某水箱结构为例进行分析。
基于有限元的全承载式客车车身强度刚度分析
模 工作量 大。综合两 种情况 ，本文 以壳单元 为主 ，辅 以必要 的梁 单元和 弹簧单元 。全承载 式客车有 限元 分 析按 以下步骤进行 。 １ ）掌握所研 究对象的结构特点 ：车身骨架 由六 部
载式车身骨架 与其他两 种车身结 构相 比 ，其突 出特 点 是 没有相对独立 的底盘 车架 ，客 车载荷 主要 靠 由小截
面 型材 焊接而成 的封 闭骨架承受 。所 以全 承载式客 车
分组 成 ：前 、后 围，左 、右侧 围 ，顶盖 和底 架 。其 多
数是 由几种矩形钢 管焊接而成 ，如３ Ｘ５ １ 、４ ０ ０ ． ０Ｘ Ｘ ５ ５ ×１ 、５ ５ ×２ 等 ，顶盖有安装空调和 内行李架 ０ ． ０ ０ ． ５ Ｘ ０ 的埋块 。侧 围设计 有连接 座椅 的带 凹槽铝板 。底架行 李舱等处设计有增强作用 的三角板 。
ｓｒ ｎ ｔ ｎ ｒ ｉｎ ｌ ｔ ｎ ｓ ｆｔ ｅｍｏ ｏ ｏ ｕ ｕｓｂ ｄ ａ ｎｂ ｎ ｎ ｎ ｒ ｉｎ ｏ ｒ ｔ ｇ ｃ ｎ ｉｉｎｓ ｔｅ ｇｈ ａ ｄｔ ｓｏ ａ ｉ ｅ ｓｏ ｈ ｎ ｃ ｑ ｅｂ ｏ ｙｆ ｍｅｉ ｅ ｄｉｇ ａ ｄｔ ｓｏ ｐｅ ａｉ ｏ ｄ ｔｏ ｏ ｓｆ ｌ ｏ ｎ
２）利用 Ｃ Ｅ 析软 件 与 三维 建模 软 件 的接 口技 Ａ分 术 ，将 客 车车 身 骨 架 三维 几 何模 型 的Ｉ Ｅ 格 式导 人 ＧＳ
Ｈ Ｐ Ｒ ＥＨ Ｙ Ｅ Ｍ Ｓ 软件 中。ＨＹ Ｅ ＭＥ Ｈ Ｐ Ｒ Ｓ 模块最显著 的特点 是 具有强大 的有 限元 网格前 、后处理 功能 ，以不同截
车身必 须具有足 够的强度 ，保证其使 用寿命 和足够 的 刚度 ，以保证其使用要求 。
基于ANSYS Workbench的某轿车车身刚度研究
基于ANSYS Workbench的某轿车车身刚度研究
邓晓龙;冯国胜;李鹏飞;马俊长
【期刊名称】《石家庄铁道大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2016(029)001
【摘要】利用Catia软件对某轿车车身的三维模型进行简化,导入到ANSYS Workbench中,对车身进行前置处理并检查有限元网格划分质量。
模拟仿真车身弯曲和扭转工况,计算车身相应刚度值、应力分布和车身开口处对角线变化值。
分析仿真结果表明该车车身的弯曲刚度和扭转刚度都有一定的不足,但车身开口对角线变形量在标准范围内,为整车的改进设计提供了参考。
【总页数】5页(P64-68)
【作者】邓晓龙;冯国胜;李鹏飞;马俊长
【作者单位】[1]石家庄铁道大学机械工程学院,河北石家庄050043;[2]河北御捷车业有限公司,河北邢台054800
【正文语种】中文
【中图分类】U463.82
【相关文献】
1.基于ANSYS Workbench的某轿车车身刚度研究 [J], 邓晓龙;冯国胜;李鹏飞;马俊长
2.基于Ansys Workbench对某军用越野车架刚度的分析研究 [J], 王磊
3.基于Ansys Workbench对某军用越野车架刚度的分析研究 [J], 王磊
4.基于ANSYS workbench齿轮啮合刚度计算及动力学仿真 [J], 何育民; 郝安帮
5.基于ANSYS Workbench的阀门用多层U型波纹管刚度与应力分析 [J], 张希恒;肖龙城;白亚州
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基于ANSYS的副车架结构强度及模态分析
基于ANSYS的副车架结构强度及模态分析杨德胜; 蒋清丰; 刘庆; 李先彬; 饶志明【期刊名称】《《制造业自动化》》【年(卷),期】2019(041)009【总页数】3页(P12-14)【关键词】压裂车; 副车架; 有限元分析; 结构强度; 模态分析【作者】杨德胜; 蒋清丰; 刘庆; 李先彬; 饶志明【作者单位】四川宝石机械专用车有限公司广汉 618300; 斯伦贝谢科技服务成都有限公司成都 610200【正文语种】中文【中图分类】TE90 引言压裂车是将高压、大排量的压裂液压入地层裂缝，从而撑开地层将支撑剂挤入裂缝的主要设备，目前，压裂车已成为石油压裂所用的核心设备之一。
压裂车主要由运载底盘和台上设备（包含发动机、变速箱、压裂泵和散热器四大主件）所组成，中间通过副车架来连接。
在压裂车使用过程中，副车架得有足够的强度和刚度，才能承受所有台上设备由于不断振动所产生的应力影响。
因此，减小副车架的变形已成为压裂车设计时需要重点考虑的问题[1]。
压裂车副车架的结构强度是影响压裂车使用寿命的重要因素之一，吴汉川[2]等分析了衡梁数量对副车架承载能力的影响；高媛[3]，王旱祥[4]等通过分析提出了优化压裂车车架设计及上装布置的建议。
Liu J等[5]分析了主框架与副车架之间的连接器数量和位置对底盘承载能力的影响。
以上研究对现有压裂车副车架的结构强度分析较少，无法为副车架的结构优化提供理论依据。
因此，本文通过三维建模软件建立副车架的三维模型，并借助有限元分析软件对副车架的结构分析，查找薄弱环节，为后期有针对性的进行加强副车架结构强度、提高副车架的承载能力提供理论依据。
该研究的开展有效提高了副车架的实际应用，具有重要的实际意义。
1 有限元模型的建立根据对压裂车副车架结构进行分析与测量，并结合三维CAE软件建立了如图1所示的副车架结构模型。
由图1可知，该副车架主要由两根主梁和若干纵梁组成，发动机底座、变速箱底座、散热器底座和压裂泵底座等附属支架通过焊接与车架相连，副车架通过止推板与主车架连接。
基于ANSYS的机械结构强度分析与优化研究
基于ANSYS的机械结构强度分析与优化研究随着现代工程需求的不断增长，对机械结构强度和可靠性的要求也越来越高。
为了满足这一需求，研究人员广泛使用ANSYS软件来进行机械结构的强度分析与优化研究。
本文将介绍基于ANSYS的机械结构强度分析与优化的研究方法和技巧。
一、研究背景和意义机械结构的强度分析是评估其工作状态下可承受的载荷和变形的能力，是确保机械结构安全可靠运行的基础。
而优化设计则是在满足安全性的前提下，设计出更加轻量化和高效的结构，以降低成本和提高性能。
因此，基于ANSYS的机械结构强度分析与优化研究对于工程领域具有重要的意义。
二、ANSYS软件介绍ANSYS是一款广泛应用于工程计算领域的有限元法软件。
它可以模拟和分析各种不同材料和结构类型的力学行为，并提供详细的应力、应变和变形等信息。
利用ANSYS软件，可以进行静力学分析、动力学分析、疲劳分析等多种工程分析。
三、机械结构强度分析流程1. 几何建模：使用ANSYS提供的建模工具，创建机械结构的几何模型。
可以通过绘图、导入CAD文件等方式完成。
2. 材料属性定义：根据实际情况，设置机械结构材料的机械性能参数，包括弹性模量、泊松比、屈服强度等。
3. 网格划分：将几何模型划分成有限元网格，需要注意网格密度和质量的合理选择，以提高计算结果的精度和准确性。
4. 载荷和边界条件定义：根据实际工况对机械结构施加载荷和边界条件。
可以设置静载荷、动载荷、温度载荷等。
5. 强度分析：运行ANSYS计算求解器，进行机械结构的强度分析。
可以获得应力、应变、变形等结果，以评估结构的强度和可靠性。
6. 结果后处理：通过ANSYS的后处理工具，对计算结果进行可视化和分析。
可以生成应力云图、应变曲线等，为结构优化提供依据。
四、机械结构优化方法1. 参数优化：通过改变机械结构的设计参数，如材料厚度、连接方式等，以满足给定的约束条件和性能要求。
2. 拓扑优化：在事先给定的设计空间中，通过修改结构的拓扑形状来实现结构的优化设计。
车架强度、刚度仿真分析方法
车架强度、刚度仿真分析方法1.概述1.1汽车前舱盖也称大梁。
汽车的基体，一般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。
具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。
车架的功用是支撑、连接汽车的各总成，使各总成保持相对正确的位置，并承受汽车内外的各种载荷。
1.2使用软件说明ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如NASTRAN, I－DEAS, AutoCAD等。
是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。
ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。
目前，中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
ANSYS Mechanical是利用ANSYS的求解器进行结构和热分析的。
其可进行结构、动态特性、热传递、磁场及形状优化的有限元分析。
1.3相关力学理论刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。
是材料或结构弹性变形难易程度的表征。
材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。
在宏观弹性范围内，刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数，即引起单位位移所需的力。
它的倒数称为柔度，即单位力引起的位移。
刚度可分为静刚度和动刚度。
刚度是使物体产生单位变形所需的外力值。
刚度与物体的材料性质、几何形状、边界支持情况以及外力作用形式有关。
材料的弹性模量和剪切模量（见材料的力学性能）越大，则刚度越大。
2.前处理2.1定义材料建立几何模型后，进入Engineering Data界面，选择钢材料作为车架分析的材料。
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南京工程学院本科毕业设计（论文）题目：基于ANSYS的车身结构强度及刚度分析专业：车辆工程（汽车技术）班级：汽车技术091学号：********* 学生姓名：***指导教师：陈茹雯副教授起迄日期：2013.2.25～2013.6.3设计地点：车辆工程实验中心Graduation Design (Thesis)Analysis on The Stiffness and Strength of Body Structure Based on ANSYSByZHOU WenjunSupervised byAssociate Prof. CHEN RuwenNanjing Institute of TechnologyJune, 2013摘要以有限元法为基础的车身结构分析已成为一种面向车身结构设计全过程的分析方法，车身结构设计的过程也随之成为一种设计与分析并行的过程。
车身作为车辆的重要组成部分，对整车的安全性、动力性、经济性、舒适性及操控性有着重要的影响。
在设计车身时，应用有限元法对汽车车身骨架进行静、动态特性的分析，对其结构的强度和刚度进行评价，对于进一步了解车身结构的应力和变形情况，充分认识掌握车身结构分析方法，进而对整个车身结构设计进行优化，提高整车性能，缩短产品开发周期，降低开发成本，均具有重要的意义。
本课题是采用有限元分析法对2046车身骨架结构作适当简化，在ANSYS中建立其有限元模型，并按照实际载荷对车身进行了静力学分析，校验其强度和刚度，根据分析结果找出车身骨架结构的危险断面。
同时对车身骨架进行动态分析，并提取前十阶模态，得到了车身固有频率及相应的振型。
最后根据静、动态的分析结果，对车身结构提出改进意见。
关键词：车身；有限元法；静力分析；动态分析ABSTRACTThe structure analysis of car body based on the FEM is the fundamental approach in the process of car body design-oriented.Also,the whole process of car body design becomes parallel in design and analysis.A s a very important part of the vehicle,the body has important influences on the vehicle's safety, power performance, economy, comfort and control.In the design of the body, the application of FEM for analysis of static, dynamic characteristics of the car body skeleton, and the evaluation of its structure strength and stiffness,have vital significances on the further understanding of the structure of the body stress and deformation, fully understanding the body structure analysis method, and then the whole body structure design optimization, improving vehicle performance, shorting the product development cycle, and reducing the cost of development.This paper is applying the FEM to simplify the 2046 body frame structure appropriately.Then the finite element model is established in ANSYS. And in accordance with the actual load, the static analysis of the body is finished to check the strength and stiffness.Finally,according to the risk analysis results,this thesis has found the body frame structure of the fault surface.At the same time ,the dynamic analysis of the body frame has been handled to calculate the ten orders natural frequencies for getting the body inherent frequency and the corresponding vibration model. Finally, according to the results of the static and dynamic analysis, this thesis has put forward some suggestions for improving the body structure.Keywords：Body；FEM；Static；Dynamic目录第一章绪论 (3)1.1 汽车车身结构分析的意义 (3)1.2 课题研究的内容 (3)1.3 有限元法的基础理论和ANSYS简介 (3)1.3.1 有限元法的发展 (4)1.3.2 有限元法的基础理论 (4)1.3.3 有限元法的应用 (4)1.3.4 ANSYS简介 (5)1.3.5 汽车车身结构强度及刚度的分析流程 (5)1.4 本章小结 (5)第二章汽车车身结构的有限元建模 (6)2.1 建模的准备工作 (6)2.1.1 单元的选择 (6)2.1.2 模型的简化处理 (6)2.2 有限元模型的建立 (7)2.2.1 几何模型 (7)2.2.2 材料属性、实常数的指定 (7)2.2.3 网格划分 (7)2.2.4 车身载荷的处理 (8)2.2.5 边界约束的确定 (9)2.2.6 有限元模型的生成 (9)2.3 本章小结 (9)第三章车身结构的静力学分析 (11)3.1 车身结构静态强度的分析指标 (11)3.2 车身结构静态刚度的分析指标 (12)3.3 强度分析 (12)3.3.1 载荷及约束的处理 (12)3.3.2 计算结果与分析 (13)3.4 刚度分析 (15)3.4.1 载荷及约束的处理 (15)3.4.2 计算结果与分析 (16)3.5 本章小结 (17)第四章车身结构的模态分析 (18)4.1 模态分析的基础理论 (18)4.2 车身结构的模态分析过程 (19)4.3 模态分析结果及评价 (23)4.4 本章小结 (24)第五章车身结构的改进意见 (25)第六章结论 (27)致谢 (29)参考文献 (30)附录A：英文资料 (31)附录B：英文资料翻译...............................................................................................附录C：其它资料......................................................................................................附件：毕业论文光盘资料第一章绪论1.1 汽车车身结构分析的意义汽车车身是驾驶员的工作场所，也是容纳乘客和货物的场所。
车身应给驾驶员提供良好的操作条件，给乘客提供舒适的乘坐条件，使他们能够抵御汽车行驶时的振动、噪声、废气的侵袭以及外界恶劣气候的影响，并保证完好无损地运载货物且装卸方便。
车身结构和设备还应保证行车安全和减轻事故后果。
车身应保证汽车具有合理的形状，在汽车行驶时能够有效地引导周围的气流，减小阻力以提高汽车的动力性和燃料经济性，还应保证汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件，并使室内通风良好。
在新车型的开发设计过程中，如何判断车身结构的合理性及车身结构静、动态性能的优劣，并对车身结构设计进行优化，是一项十分重要的工作。
1.2 课题研究的内容本课题是采用有限元分析法对汽车车身骨架结构作适当简化，在ANSYS中建立其有限元模型；按照实际载荷进行静力分析，校验其强度；找出车身骨架结构的危险断面；对车身骨架进行动态分析，并提取前十阶模态，对车身结构提出改进意见。
毕业设计的具体内容：1．自学有限单元法的有关内容，自学并熟练掌握ANSYS软件的应用；2．对2046车身骨架结构作适当简化，在ANSYS中建立其有限元模型，按照实际载荷进行静力分析，校验其强度和扭转刚度；3．提取车身前十阶自由模态，并定性分析其动态特性，找出车身骨架结构的危险断面，提出改进意见。
1.3 有限元法的基础理论和ANSYS简介有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。
经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。
1.3.1 有限元法的发展有限元法是R.Courant于1943年首先提出的。
自从提出有限元概念以来，有限元理论及其应用得到了迅速发展。
过去不能解决或能解决但求解精度不高的问题，都得到了新的解决方案。
在有限元法应用领域不断扩展、求解精度不断提高的同时，有限元法也从分析比较向优化设计方向发展。
印度Mahanty博士用ANSYS对拖拉机前桥进行优化设计，结果不但降低了约40%的前桥自重，还避免了在制造过程中的大量焊接工艺，降低了生产成本。
有限元法在国内的应用也十分广泛。
自从我国成功开发了国内第一个通用有限元程序系统JIGFEX后，有限元法渗透到工程分析的各个领域中，从大型的三峡工程到微米级器件都采用有限元法进行分析，在我国经济发展中拥有广阔的发展前景。
目前在进行大型复杂工程结构中的物理场分析时，为了估计并控制误差，常用基于后验误差估计的自适应有限元法。