商用车车架横梁的应力分析
重型自卸汽车车架横梁异常断裂原因分析
[2] WANG Yaj un (王亚军),HUANG Ping(黄平),LI Shengcai(李生才).Stati stics of industrial acci dents in China during the period from M arch to J une i n 2004[J].Journal o f Safety and Environment(安全与环境学报),2004,4(4):93-96[3] Sys tem of Fi re Disas ter and Fire Rescue(火灾及火灾救援信息管理系统).Fire records in Kunming during the period from 2004to 2006(2004 2006年昆明市火灾记录)[DB].[4] HE Shuiqing(何水清),WANG Shan(王善).Structural reliabilityanalysis and design (结构可靠性分析与设计)[M ].Beijing:Na tional Defense Industry Press,1993:33-34[5] F AN Weicheng(范维澄),SUN Junhua(孙军华),L U Shouxiang(陆守香).M ethodologies o f fire risk evaluation (火灾风险评估方法学)[M ].Beijing:Science Press,2004:112-150[6] GEN TLE J E.Elements of computational statistics [M ].New York:Spri nger Science Press,2005[7] LIU Baoding (刘宝碇),PENG Ji n (彭锦).A course in uncertaintytheory(不确定理论教程)[M ].Beijing:Tsinghua Universi ty Press,2005:21-69Statistic analysis of fire accidents in urban villages of KunmingSONG Zhi gang 1,C HE N Shuo 2,BAI Yu1(1Faculty of Civil Eng i neering and Architecture,Kunming Uni versity of Science and Technology,Kun ming 650224,China;2Fi re Protec ti on Section of Panlong District,Kun ming 650224,China)Abstract:This paper is ai med to provide our analysis on the si tuation of the fire accidents in urban villages (UVs)of Kunming.To under stand the fire characteristic features in UVs,we have studied the fire records from 2004to 2006in the said areas and analyzed the causes that led to such fires.In such areas,one of which is the speeding up of the process of urbanization in the country.It has become a critical problem for the UVs to lack strict city planning and specialized resi dential admi nistration and management,which has turned to be a key to social disorder and reasons to lead fire accidents.Accordi ng to fire sites,the fire records can be first of all classified into two categories,those taking place in UVs and those taking place non UVs.Bayesian algori thm calculation indicates that the fire probabilities of buildings in UVs prove qui te different with higher risk buildings clustered to gether with the corresponding risk ratio.We have also done the corre lation analysis (CAFSC)on the building fire cause.The analysis shows that there is significan t dissi milari ty between the C AFSC results for UVs and those for non UVs.The dissi milarity reflects the differen t features of the fire sites or/and fire causes in UVs that are distin guished from those in non UVs.Many of the features in UVs prove to be in conformity wi th the field inves tigation.Key words:safety engineering;fi re;risk;statistic;urban village CLC number:X928 01 D ocument code:A Article ID:1009 6094(2008)06 0112 05*收稿日期:2008-07-16作者简介:刘大维,教授,博士,从事地面-车辆系统与控制技术研究,qdldw@163 com 。
商用车车架横梁的应力分析
商用车车架横梁的应力分析摘要：车架是汽车各总成零部件的安装基体，它将发动机和车身等总成连成一个有机的整体，组成一辆完整的汽车。
要求有足够的强度：保证在各种复杂的受力状况下，车架及底盘上的各总成不致因变形或疲劳而早期损坏或失去正常的工作能力。
有适当的扭转刚度：当汽车行驶在不平路面时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力。
车架横梁作为车架的关键零部件，横梁的主要作用是连接纵梁，构成一完整的框架，保证车架承载性能，具有足够的强度和抗扭转刚度。
关键词：商用车；车架横梁；应力；横梁是商用车车架的重要组成部分，它将左右纵梁连在一起，构成一个完整的车架，并保证车架有足够的扭转刚度，以限制纵梁变形和降低某些部位的应力，此外横梁还起着支撑某些总成的作用。
商用车车架横梁一般有管状横梁、槽型横梁、鸭嘴横梁、方形横梁等多种形式。
在车架上布置位置不同，对横梁的选择也会多种多样。
一般情况下，同一车型的中间横梁采用的结构是相同的。
一、概述对于非承载式车身的车型，车架是整车的装配基体和承载基体，承载着汽车各总成，并承受着各种力及力矩。
设计合理的车架是开发非承载式汽车重中之重，设计车架即不可过强，避免造成材料浪费，增加产品成本；又不可过弱，避免车辆寿命周期内发生开裂，对乘客造成伤害。
因此，对车架疲劳耐久寿命预估是车架开发的重要内容。
车架由不同厚度、不同形状的冲压钣金焊接而成，焊缝数量多且走势复杂，根据工程经验，车架疲劳失效主要发生在焊缝及其热影响区域，因此对焊缝及热影响区进行有限元模拟及寿命预测势在必行。
通过有限元分析的方法对结构最大等效应力进行分析比较，并通过分析验证改进的合理性。
二、商用车车架横梁的应力分析1.车架扭转疲劳台架试验。
根据企业车架扭转疲劳台架试验规范，对车架进行台架扭转疲劳试验模拟实车状态，把车架总成固定在台架试验台上，用专用夹具固定车架后弹簧座吊耳，可绕X 轴旋转加载装置与前弹簧座支架通过专用夹具连接，激振器作用通过加载装置Z 向加载，加载扭矩±2000N•m，加载频率3Hz，顺时针、逆时针各加载一次计一个循环。
车架受力分析
车架受⼒分析⼤梁式车架受⼒分析⼀、整车对车架的要求⼆、车架的受⼒情况分析三、车架的结构分析1.车架的基本结构形式2.车架宽度的确定3.纵梁的形式、主参数的选择4.车架的横梁及结构形式5.车架的连接⽅式及特点6.载货车辆采⽤铆接车架的优点四、车架的计算1.简单强度计算分析2.简单刚度计算分析3.CAE综合分析五、附表2000年7⽉1⽇⼀、整车对车架的要求车架是整车各总成的安装基体，对它有以下要求：1.有⾜够的强度。
要求受复杂的各种载荷⽽不破坏。
要有⾜够的疲劳强度，在⼤修⾥程内不发⽣疲劳破坏。
2.要有⾜够的弯曲刚度。
保证整车在复杂的受⼒条件下，固定在车架上的各总成不会因车架的变形⽽早期损坏或失去正常⼯作能⼒。
3.要有⾜够的扭转刚度。
当汽车⾏使在不平的路⾯上时，为了保证汽车对路⾯不平度的适应性，提⾼汽车的平顺性和通过能⼒，要求车架具有合适的扭转刚度。
对载货汽车，具体要求如下：3.1车架前端到驾驶室后围这⼀段车架的扭转刚度较⾼，因为这⼀段装有前悬架和⽅向机，如刚度弱⽽使车架产⽣扭转变形，势必会影响转向⼏何特性⽽导致操纵稳定性变坏。
对独⽴悬架的车型这⼀点很重要。
3.2包括后悬架在内的车架后部⼀段的扭转刚度也应较⾼，防⽌由于车架产⽣变形⽽影响轴转向，侧倾稳定性等。
3.3驾驶室后围到驾驶室前吊⽿以前部分车架的刚度应低⼀些，前后的刚度较⾼，⽽⼤部分的变形都集中在车架中部，还可防⽌因应⼒集中⽽造成局部损坏现象。
4.尽量减轻质量，按等强度要求设计。
⼆、车架的受⼒情况分析1.垂直静载荷：车⾝、车架的⾃重、装在车架上个总成的载重和有效载荷（乘员和货物），该载荷使车架产⽣弯曲变形。
2.对称垂直动载荷：车辆在⽔平道路上⾼速⾏使时产⽣，其值取决于垂直静载荷和加速度，使车架产⽣弯曲变形。
3.斜对称动载荷在不平道路上⾏使时产⽣的。
前后车轮不在同⼀平⾯上，车架和车⾝⼀起歪斜，使车架发⽣扭转变形。
其⼤⼩与道路情况，车⾝、车架及车架的刚度有关。
商用车车架横梁的应力分析
摘要： 针 对 商 用车车 架 常用 的管状 横 梁 、 槽 型横 梁及 鸭嘴横 梁 ， 利 用有 限元 分析 软件 分 别建 立 以 ３
种 不 同横 梁为主 的 车 架模 型 并进行 应 力对 比分析 ， 从模态、 刚度 和 强度 等 ３个 方 面分析 不 同横 梁
的 车 架之 间的差 别 ， 为 不 同用途及 类型 的 车架设 计提 供 了参 考 。
关键 词 ： 商 用车 ； 车架； 中间横 梁 ； 应 力分析
中图分类 号 ： Ｕ ４ ６ ３ ． ３ ２
文献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ： ２ ０ ９ ５— ５ ０ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ４— ０ ｌ ｌ ７— ０ ３
横 梁 是商 用车 车架 的重 要组 成部 分 ， 它将 左 右 纵 梁连 在 一起 ， 构 成 一 个 完 整 的 车架 ， 并 保 证 车架 有 足够 的扭 转 刚度 ， 以限制 纵梁 变形 和 降低某 些部 位 的应 力 ， 此 外 横 梁 还 起 着 支 撑 某 些 总 成 的 作 用 。商用 车 车 架 横 梁 一 般 有 管 状 横 梁 、 槽 型 横 梁、 鸭嘴横梁 、 方 形横 梁 等 多种 形 式 。在 车 架 上 布 置位置 不 同 ， 对 横梁 的选 择 也会 多种 多样 。一 般情
明显较 低 ， 管状横 梁 车架 １阶扭 矩模 态频 率 相对 较
后轴 扭 转 工 况 的 定 义 ： 在 后 轴 左 侧 添 加 １ ０ ０ ０ ０ Ｎ向上 的 力 ， 在 后 轴 右侧 添 加 １ ０ ０ ０ ０ Ｎ 向下
高， 但 其能 量 相 对 集 中 在 圆 管 上 ， ３种 横 梁 结 构 车
收稿 日期 ： ２ ０ ｌ ７— ０ ｌ—ｌ ９
桁架单梁门式起重机主梁结构应力分析报告
项目编号：K报告编号：K桁架单梁门式起重机主梁结构应力分析报告主体材料；Q235B跨度：12m额定起重量：3t 2019年09月目录1 概述 (1)2 工作依据 (1)3 工作内容 (1)4 主梁的有限元分析 (1)5 应力分析结果 (4)5.1 工况1计算结果 (4)5.2 工况2计算结果 (7)5.3 工况3计算结果 (9)5.4 工况4计算结果 (10)6 结论 (12)6.1 结果汇总 (12)6.2 应变片布点位置建议 (13)1 概述河南省九峰起重机有限公司（简称“乙方”）设计并生产的ZJF桁架单梁门式起重机，于2016年9月在河南赵九峰研究院（以下简称“甲方”）九峰基地进行压力试验。
对乙方开发的桁架单梁门式起重机主梁，按照《电动葫芦桥式起重机型式试验细则》，对主梁强度、刚度进行有限元计算，并与应力测试结果进行对比。
采用ANSYS17.0软件完成本次分析计算。
2 工作依据（1）甲乙双方签订的合同；（2）甲方提供的“ZJF桁架单梁门式起重机”设计图纸；（3）GB/T 3811—2008《起重机设计规范》；（4）《桥门式起重机型式试验细则》；（5）《机械设计手册》化学工业出版社。
3 工作内容3.1 主梁强度和刚度分析（1）建立ZJF桁架单梁门式起重机的有限元数值分析模型；（2）计算ZJF桁架单梁门式起重机在不同工况作用下主梁的应力、变形。
3.2 工况类型（1）额定载荷跨中，计算主梁在额载下的应力和变形；（2）额定载荷悬臂端，计算主梁在额载下的应力和变形；（3）1.25倍额定载荷跨中，计算主梁的应力；（4）1.25倍额定载荷悬臂端，计算主梁的应力。
4主梁的有限元应力分析4.1几何模型ZJF桁架单梁门式起重机主要由筋板和轨道等组成，图1为主梁结构图。
第1页共13页赵九峰作品桁架单梁门式起重机主梁结构应力分析报告第2页 共13页图1 ZJF 桁架单梁门式起重机主梁结构图4.2有限元实体模型根据桁架单梁门式起重机主梁的几何模型，建立了有限元模型，结构主要由型钢焊接而成。
载重150吨平车底架结构应力分析
第16卷第2期 佛山科学技术学院学报(自然科学版) Vol.16No.21998年6月 Journal of Foshan University (Natural Science Edition )Jun .1998载重150吨平车底架结构应力分析单 明*摘 要 论述了采用SUP ERSAP 93程序对某载重150t 平车底架结构进行应力分析,为进一步设计提供了理论的依据。
关键词 底架 结构 应力分析中图分类号 U27 U46目前国际上广泛采用的拖车和铁路平车底架的结构是凹型折角式,它具有结构工艺简单、增加凹底架承载面长度、自重轻等特点。
本文中,采用广泛用于钢结构强度计算的SU-PERSAP93软件对平车大底架结构的计算结果进行应力分析。
1 平车底架结构载重150t 平车底架结构采用16Mnq 低合金钢全焊接封闭结构。
整个结构由四块纵向腹板、上下盖板、隔板、前后立板以及多块筋板组焊而成,结构示意图如图1所示。
图1 大底架结构及控制截面示意图 该车大底架沿纵、横向截面对称,全长为17350mm,两心盘中心距为16650mm,大底架承载面长9000mm 、宽2750mm,大底架承载梁截面高度为700mm,两端面高度为600mm ,折角部前后立板互相平行并与水平面之夹角为75°。
收稿日期3*佛山科学技术学院教务处,佛山 5:1997-0-0428000大底架腹板厚为10mm(折角部分厚为20mm),凹底部承载梁上盖板厚为20mm,下盖板厚为25mm ,端梁上下盖板厚均为14mm ,前立板厚为20mm ,后立板厚为20mm ,折角部隔板厚为16mm,其余处隔板厚均为10mm 。
2 结构分析模型2.1 结构离散模型由于大底架结构和计算载荷(垂直静、动载荷,纵向力及扭转载荷)均对称或反对称于大底架的横向和纵向中心平面,故取1/4大底架[1]进行计算,考虑到大底架为空间结构,主要由板状构件焊接组成,因而采用四边形或三角形线性板壳单元进行有限元计算,整个计算模型的网格,除了由纵横交错的腹板、隔板、盖板等形成的自然节点外,适当增加了部分节点,特别是在凹底折角部位及连接部位等结构突变处采用了加密的网格以提高分析精度,结构节点数为3170个,单元数为3314个。
一种重卡管状横梁断裂的失效分析及改善方法
收 稿 日期 ：０２— ４—１ ２１ ０ ３
作者简 介 ： 剑波 （９ ０ ） 男 ， 谢 １８ 一 ， 工程硕士 ， 工程 师 ， 主要从 事重卡动力系统 的产品开发和改进研究 。
６ ８
四 川 兵 工 学 报
ｈｔ ：／ ｃ ｇｊｕｓｒ． ｏ ｔ ／ ｓｂ ．ｏ ｒ ｖ ｃｍ／ ｐ ｅ
—
９６．
（ 责任 编 辑
鲁
进）
（ 接第 ６ 上 ５页 ）
对 于 主 轴 的 动 态 性 能 研 究 ， 时 间 与 过 程 的 角 度 ， 在 从 旨
为提高主轴运作 的高效性与准确性 提供依据 ， 此可 以提高 如 加工精度 。动态 性能 包括 力学性 能 ， 动频 率等 各种 性 能。 振 对机床主轴工作 状态下的动态性能 的评估 ， 更好地把 握机 能 床 的工作性 能与机床 的发展 。
扩张应力 。② 应 力 腐 蚀 断裂 是 一 种 与 时间 有关 的滞 后 破 坏， 这和氢滞后开 裂 完全 类似 。③ 应 力 腐蚀 开裂 是 一种 低
应力脆性 断裂 。 该 管 状 梁 一 般 出现 断 裂 的部 位 在 发 动 机 着 力 点 上 ， 接 焊
参 考文献 ：
胡 玉梅 ， 士 星 ， 以轩 ， ， 动 机 悬 置 系统 优 化 方 法 张 向 等 发
直板 时热 影响区域较 大 ， 使局 部材 质 的应力 发生 变化 ， 因此
才 出 现 了 轴 向 方 向 的垂 直 断 裂 。
发生脆性断裂 的原 因是存 在和焊缝相 交 的构 造缝 隙 ， 或 相 当于构造缝 隙的未透 焊缝 。构造焊缝 相当 于狭 长 的裂纹 ， 造成 高度 的应力集 中 ， 焊缝则造成高额 残余 拉应力并使 近旁
商用车车架常用横梁的力学性能研究
（ Ｄｏ ｎ ｇ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｍｅ ｒ ｃ ｉ ａ ｌ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ＤＥＣ Ｖ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ５ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
设计 ・ 研究 Ｉ 商用车车架常用横梁的力学性能研究
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ２ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ３
收稿 日 期 ：２ ０ １ ３ — ０ ２ — ２ ３
商用车车架 常用横梁 的
力学性能研究
题 ， 同时不 利 于 降低 车 架 自重 及成 本 。为 了优 化 车架 横 梁
墨 孙 毕 任 动 国 业 东 系 兵 于 风 统 湖 商 科 南 用 仿 大 车 真 学 技 系 工 术 统 程 主 中 力 心 管 底 工 学 专 程 盘 业 部 师 传 ，
主要 研 究 方 向为 汽 车 仿 真分 析 、 结 构优 化及 安 全 性分 析 。 商 用 车 常用 的横 梁种 类 很 多 ，但 是 由于没 有 确 切 的横 梁 弯 曲 和扭 转 性 能参 数 ，因此 总 布置 进 行 车架 设 计 时往 往
架优 化设计 提供 了理 论依 据 。
关键 词 ：商用 车横 梁 ；力学性 能 ；优化 设计
中图分类号 ：Ｕ ４ ６ ３ ． ３ ２
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０（ ２ ０ １ ３ ）０ ４ — ０ ０ １ ０ — ０ ５
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
商用车车架横梁的应力分析
摘要：车架是汽车各总成零部件的安装基体，它将发动机和车身等总成连成一
个有机的整体，组成一辆完整的汽车。
要求有足够的强度：保证在各种复杂的受
力状况下，车架及底盘上的各总成不致因变形或疲劳而早期损坏或失去正常的工
作能力。
有适当的扭转刚度：当汽车行驶在不平路面时，为了保证汽车对路面不
平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力。
车架横梁作为车架的关键零部件，横梁的主要作用是连接纵梁，构成一完整的框架，保证车架承载性能，具有足够
的强度和抗扭转刚度。
关键词：商用车；车架横梁；应力；
横梁是商用车车架的重要组成部分，它将左右纵梁连在一起，构成一个完整
的车架，并保证车架有足够的扭转刚度，以限制纵梁变形和降低某些部位的应力，此外横梁还起着支撑某些总成的作用。
商用车车架横梁一般有管状横梁、槽型横梁、鸭嘴横梁、方形横梁等多种形式。
在车架上布置位置不同，对横梁的选择也
会多种多样。
一般情况下，同一车型的中间横梁采用的结构是相同的。
一、概述
对于非承载式车身的车型，车架是整车的装配基体和承载基体，承载着汽车
各总成，并承受着各种力及力矩。
设计合理的车架是开发非承载式汽车重中之重，设计车架即不可过强，避免造成材料浪费，增加产品成本；又不可过弱，避免车
辆寿命周期内发生开裂，对乘客造成伤害。
因此，对车架疲劳耐久寿命预估是车
架开发的重要内容。
车架由不同厚度、不同形状的冲压钣金焊接而成，焊缝数量
多且走势复杂，根据工程经验，车架疲劳失效主要发生在焊缝及其热影响区域，
因此对焊缝及热影响区进行有限元模拟及寿命预测势在必行。
通过有限元分析的
方法对结构最大等效应力进行分析比较，并通过分析验证改进的合理性。
二、商用车车架横梁的应力分析
1.车架扭转疲劳台架试验。
根据企业车架扭转疲劳台架试验规范，对车架进
行台架扭转疲劳试验模拟实车状态，把车架总成固定在台架试验台上，用专用夹
具固定车架后弹簧座吊耳，可绕X 轴旋转加载装置与前弹簧座支架通过专用夹具
连接，激振器作用通过加载装置Z 向加载，加载扭矩±2000N•m，加载频率3Hz，
顺时针、逆时针各加载一次计一个循环。
试验要求循环20 万次，车架焊缝及钣
金均不能开裂。
共做了三个车架的扭转疲劳台架试验，分别在15 万次、18万次、13 万次发生焊缝开裂，焊缝开裂位置均是第三横梁与车架纵梁连接处焊缝开裂，
白线位置。
由台架试验结果可知，车架焊缝不满足20 万次寿命要求，亟需借助
先进有限元方法找到焊缝失效原因，并提出有效改进措施。
在使用过程中因多次
扭转达到疲劳极限产生开裂，而横梁抗扭性能好，能很好的适应扭转工况。
2.车架焊缝有限元模拟。
车架是由纵梁、横梁及支架组成的焊接总成件，纵梁、横梁及支架为薄板钣金结构，冲压钣金工艺简单，加工工艺引起材料性能变
化不大，有限元模拟方法为抽中面选用PSHELL 单元、料厚赋予钣金实际料厚模拟，已经过试验验证方法有效。
而车架焊缝数量多，分布广且是车架易失效风险位置，焊接焊缝时，焊缝本体及母材在高温下发生材料性能复杂变化，如何用有限元方
法正确模拟焊缝本体及焊缝热影响区，对准确评估车架性能意义重大。
采用两种
常用焊缝建模方法构建车架有限元模型，模拟台架试验规范建立有限元分析工况，并运用有限元分析结果进行车架扭转疲劳台架试验寿命预测。
比较两种不同焊缝
建模方法计算所得台架扭转疲劳试验寿命，选用与台架试验结果相吻合车架焊缝
建模方法，并应用该有限元建模方法查找焊缝开裂原因，提出改进方案。
一般来说，焊缝可以通过rigid 单元、Weld 单元或Pshell 单元模拟，根据多年企业经验，采用rigid 单元、Weld 单元会导致有限元结果偏刚，并且rigid 单元不能赋予焊缝
疲劳材料属性，因此不能采用rigid 单元、Weld 单元来预测焊缝疲劳耐久寿命。
因此，采用单元模拟焊缝，单元可以灵活赋予不同厚度、不同材料来模拟焊缝属性，网格平均尺寸7mm，单元类型为CQUADR&CTRIAR，焊缝单元垂直焊接平面，焊缝单元沿着实际焊缝位置分布，焊缝单元不能穿过焊接钣金单元的对角线。
焊
缝单元及相邻单元尽量采用四边形网格并保证良好的网格质量。
企业研究表明，
焊缝本体及焊缝热影响区材料疲劳耐久属性相近且均与钣金母材不同，因此焊缝
本体及热影响区属性要区别于钣金母材单独赋予材料、料厚属性。
通过比较两种
不同材料、料厚属性单元焊缝建模方法下疲劳耐久寿命结果，确定适用于预测车
架疲劳耐久台架试验寿命的焊缝建模方法。
3.车架强度分析。
车架强度分析分为静强度分析和疲劳分析。
静强度分析又
分为垂向加速度静载工况、横向转弯工况和对角扭转工况，因对角扭转工况对车
架考察最为严格，本次分析只进行对角扭转工况下的静强度分析。
对角扭转工况
定义: 通过对角轮中心同时抬高一定高度值来实现车架扭转。
前轮一侧约束平动
自由度，另一侧约束自由度，其中自由度参照车架分析载荷定义值给定。
其他轮
约束自由度，其中一侧自由度参照车架分析载荷定义值给定，保证车架扭转的实现。
，管状横梁车架管横梁两端连接板应力较小，钢管部分应力偏大; 槽型横梁
车架槽横梁连接板局部应力较大; 鸭嘴横梁车架与车架连接部分局部应力偏大，
但整体应力最小。
综上所述，管状横梁车架最大应力点值相对较小，槽型横梁车
架最大应力点值最大，鸭嘴横梁车架最大应力点值居于两者之间。
4.焊缝寿命预估。
一是焊缝应变载荷历程。
以采用焊缝建模方法所得焊缝开
裂处起始单元应力为例，介绍焊缝应力载荷历程构建过程，由有限元静强度分析
结果可知，加载顺时针扭矩时，开裂焊缝起始单元应力为240MPa，加载逆时针
扭矩时，该单元应力为-203MPa，由疲劳理论可知，金属疲劳寿命与载荷幅值有关，与载荷波形无关，因此采用单位三角载荷构造台架应力载荷历程。
由法则转
换线性应力为局部应力应变历程，法则是基于对称循环应力应变进行计算的，因
此再由法则修正平均应力应变对寿命影响，转换成对称应力应变循环，以便于应
用焊缝应变-寿命曲线进行寿命预估。
零部件表面光滑度、表面处理工艺等表面状态对零件寿命有显著影响，表面越光滑越不容易产生疲劳裂纹，而焊缝表面比较
粗糙，降低了疲劳寿命，因此，进行焊缝寿命预测时，根据企业经验，以系数
0.6 修正焊缝粗糙表面对寿命影响。
二是焊缝寿命分析结果。
将焊缝台架动态应
变历程与焊缝应变-寿命曲线导入中，求得车架焊缝寿命。
方法得出第三横梁与纵梁连接处焊缝寿命14 万次，焊缝建模方法预估疲劳耐久寿命已满足20 万次寿命
要求，不能再现台架焊缝开裂问题。
方法所得焊缝寿命不满足20 万次寿命要求，具有开裂风险，与车架扭转台架疲劳试验结果吻合，且开裂位置一致，故可以采
用方法模拟车架扭转台架疲劳试验以找到焊缝开裂原因、优化方案并快速验证优
化方案。
三、结束语
横梁是商用车车架的重要组成部分，它将左右纵梁连在一起，构成一个完整
的车架，并保证车架有足够的扭转刚度，以限制纵梁变形和降低某些部位的应力，此外横梁还起着支撑某些总成的作用。
选用的有限元分析方法预测焊缝开裂风险
位置与台架试验开裂位置一致。
参考文献：
［1］钱立军，吴道俊，祝安定.基于模态应力恢复的车架疲劳寿命计算研究［J］.中国机械工程，2017，22（7）：780-784
［2］韩旭，朱平，余海东.基于刚度和模态性能的轿车身轻量化研究［J］.汽车工程，2017，29（7）：545 -546.
［3］王文涛，上官文斌，段小成.基于线性疲劳累计损伤橡胶悬置疲劳寿命预测研究［J］.机械工程学报，2016，148（10）：56-65.。