Patran软件对汽车起重机车架进行有限元强度分析
patran装配体有限元分析教程
实验：装配的模态有限元分析
一. 问题描述
探究结合面的参数对装配体的模态有限元分析影响因素，做如下实验设计两块简单的平板，用两螺栓连接，模拟机床部件之间结合面的形式。
具体参数如下
1. 建立如下图所示的装配图
尺寸描述如下：
板长360mm 宽84MM 上板厚10mm 下板后 30mm
为了说明分析情况与实际相符，螺栓分布不对称距离中心分别为 140mm 和100mm 装配体分为上下两个板结构
上板为板1 下板为板2
材料铸铁铸铁
弹性模量 145e9 145e9
伯松比0.25 0.25
密度7.3G/CM 7.3G/CM
螺栓螺帽
材料碳钢碳钢
弹性模量 200E9 200E9
伯松比0.3 0.3
密度7.9 7.9
2 ．对装配体划分网格
为了计算准确有考虑计算机性能，选择二次单元，solid 8node 183 单元
划分完效果图如下：
可以看到这是自由网格划分的情况，用的是四面体单元 精度不如二次六面体单元
四面体单元和三角形单元混合的使用
下面进行求解自由模态
选择分析类型和设置约束之后求解得到结果
其中设置的是以板2下面约束所有自由度。
自由状态的模态分析结果。
与下面的约束方法做比较。
基于Patran的复杂薄壁结构有限元建模及细节分析方法研究
中 图分 类 号 ：Ｖ ２ １ ４ ． ４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｅｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｅ ｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｃｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ Ｔｈ ｉ ｎ － Ｗａ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｐａ ｔ ｒ ａ ｎ Ｓｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｏ ｆ ｄｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｅ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｔｅ ｆ ｎ ｓ ｈｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｒ ｎｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏｆ ａ ｅ ｒ ｏ ｎａ ｕｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｔ ｈｉ ｎ— ｗａ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐｅ ｒ ｐｒ ｏ ｐ ｏｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｓ ａ ｂｏ ｕ ｔ ｉｎ ｆ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄｅ ｌ ｉ ｎｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ａ ｋｉ ｎｇ
ｐ ｒ ｏｐ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｌ ｏａ ｄｉ ｎ ｇ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ，ａ ｎｄ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ｅ ｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ
ｏ ｆ Ｐａ ｔ ｒ ａ ｎ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｄ ａ ｐｔ ｉ ｖ ｅ ｇ ｒ ｉ ｄ，ｔ ｏ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ
patran培训教材(有限元分析).doc
目录第一章 Patran基础知识 (2)第二章悬臂梁的有限元建模与变形分析 (12)第三章受热载荷作用的薄板的有限元建模与温度场求解 (20)第四章带孔平板的受力分析（平面） (23)第五章厚壁圆筒的受内压作用时的应力分析 (27)第六章受压力载荷作用时板的受力分析 (31)第七章板的模态分析 (34)第八章板的瞬态响应分析 (37)第九章板的频率响应分析 (40)第十章提取车架中性面的模态分析 (43)第一章 Patran 基础知识一．Patran 的用户界面介绍Patran 具有良好的用户界面，清晰、简单、易于使用且方便记忆，其用户界面如图1-1所示。
图1-1 patran 界面按照各部分的功能，可将Patran 界面划分为四个区域：菜单和工具栏区、操作面板区、图形编辑区、信息显示和命令行输入区。
下面，就分别对这几个区域进行介绍。
1.菜单和工具栏区如图1-2所示，patran 的界面上有一行菜单，两行工具栏。
图1-2 菜单工具栏Patran 的菜单是该软件的重要组成部分，使用菜单项，可以完成多设置和操作。
本来，菜单与各种工具是配合使用的，两者是不能独立区分的。
这里对菜单栏进行简单的介绍，一般情况下，Patran 有九个主菜单项，如图1-2所示，文件菜单栏应用菜单按钮工具栏管理（File）菜单主要用于Patran数据库文件的打开/关闭，同时也用来从其他CAD系统输入模型；组（Group）菜单主要用于组的操作，作用类似CAD系统中的“层”；视窗管理（Viewport）菜单用于视窗设置；视图操作（Viewing）菜单用于图形显示设置，包括了工具栏中一些工具的功能；元素显示管理（Display）菜单用于设置各种元素的显示方式；参数设置（Preferences）菜单用于选择求解器，定制用户自己的环境等操作；工具选项（Tools）菜单中提供了许多非常有用的工具；在线帮助（Help）菜单为使用者提供在线帮助。
Patran软件对汽车起重机车架进行有限元强度分析
Patran软件对汽车起重机车架进行有限元强度分析作者：于霞范红杰来源：《数字技术与应用》2013年第08期摘要：起重机车架尺寸大、结构复杂、载荷工况多变，在对车架的受力和变形分析中，传统的工程计算方法和类比计算方法不够全面和准确，本文利用Pro/E建立某型汽车起重机车架三维几何模型，并用Patran软件对起重机车架进行有限元强度分析。
文中在有限元计算分析中选取三种典型工况，分析车架受力分布规律和变形情况，得出较大应力分布部位，为进一步改善该汽车起重机车架结构提供了理论依据。
关键词：起重机车架有限元强度分析中图分类号：TH213.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0192-02车架是汽车起重机的主体承载部分，具有尺寸大、结构复杂、载荷工况多变的特点，在汽车起重机的设计和安全评估阶段，起重机车架的安全性和可靠性是一个重要环节。
在对车架的受力和变形分析中，传统的工程计算方法和类比计算方法不够全面和准确，本文将借助于Patran软件对某型汽车起重机的车架进行有限元强度分析。
通过对该汽车起重机车架进行有限元强度分析，得出车架应力分布规律和变形情况，进而对车架进行强度评估，并提出改进措施。
1 建立车架模型1.1 几何模型由于该汽车起重机车架结构比较复杂，首先利用Pro/E软件进行几何模型创建。
在几何模型创建过程中，对车架的结构进行合理简化，座圈按实体造型创建，忽略诸多隔板、加强板，忽略较小的圆角和倒角，忽略一些工艺孔、固定销支架等对强度和刚度无影响的结构。
车架三维几何模型如图1所示。
1.2 单元类型、边界条件及材料（1）单元类型：薄板件为四结点壳单元，实体部分为八结点实体单元。
（座圈、支腿等厚板）（2）边界条件：约束：左前活动支腿约束Y方向（竖直）自由度；右前活动支腿约束Y、Z自由度；左后支腿约束X、Y方向自由度；右后支腿约束X、Y、Z方向移动自由度。
载荷：包括底架自重、吊载及对中心形成的力矩。
基于Patran的汽车起重机车架及支腿有限元分析
度 无 贡 献 的 特 征 ，如 工 艺 孔 、过 线 钢 管 、固定 销
的支架 等 ；对 于 相 交 的 面也 需 要 进 行 相互 的 切 割
［ 收稿 日期］２ １ —１ —０ ００ ２ ６ ［ 通讯地址］欧沩滨 ，长沙市星沙开发区
８ ８
建苑 械 机
直 于 中面 的法 线 变 形 后 仍 垂 直 于 中 面 ，且 其 可 以 同时考虑 弯 曲变 形 及 中 面 的 膜 力 ，比较 符 合 车 架
ＤＥ Ｇ ＆ ＣＡｌ Ｓｌ － Ｌ ｅ Ａ ｌ ０瓣
基 于 Ｐ ｔａ ａｒｎ的汽 车 起 重 机 车 架 及 支 腿 有 限 元 分 析
欧 沩滨 ，郭学祥
（ 三一重 工股份有 限公 司 ，湖南 长沙 ４ （ （） １ １１） ） Ｉ
［ 要］ 建立 了某 型汽车起 重机整体 车架 及支腿 的有 限元分 析模 型 ，基 于 Ｐ ｔ ｎ软 件进行 分 析 ，获得 摘 ａｒ ａ
新 计算 。 １４ 典 型 工况 的确定 ． 汽 车起 重 机 吊 臂 的 变 幅 、伸 缩 及 回转 方 位 变
方法 ，对 于形 状 不 规 则 的 结 构 ，为使 单 元 较 少 且 又能保 证 精 度 ，选 用 以 手 工 分 段 为 主 、智 能 划 分
为辅 的方 法 。对 于 重 点 区 域 网格 划 密 些 ，不 重 要 区域 网格 划 疏 些 。考 虑 到 转 台座 圈与 上 盖 板 连 接 周 围 、活 动 支腿 与 固定 支 腿 搭 接 处 附近 是 应 力 集 中部 位 ，故 采 用 较 多 单 元 进 行 划 分 。 网格 划 分 如
［ 文章编号 ］１０—５Ｘ（０ ０ 一 ８—４ ０ １ ４ ２ １ ）２（ ８０ ５ １ ） ０
汽车制造毕业论文轻卡整车有限元静力学动力学分析
汽车制造毕业论文轻卡整车有限元静力学动力学分析汽车制造毕业论文|轻卡整车有限元静力学动力学分析应用PATRAN建立轻卡车架、悬挂、车身等整车模型，并施以合理的约束边界条件，在考虑各种载荷下对整车的静强度进行分析计算与评价，并提出了合理可行的改进建议和措施。
为考察整车的动应力分布，通过在多体动力学软件ADAMS中构建整车的刚柔混合模型，并进行实际道路的模拟仿真，再利用其与NASTRAN的接口在NASTRAN中进行动响应计算，得到整车的动应力时间历程，从而为疲劳分析奠定基础。
在产品开发早期阶段应用CAE技术，仿真产品的各种性能来引导设计，提供产品品质验证并优化细节设计，最大限度的减少重复制作物理样机的次数，保证开发质量，最终达到缩短产品的市场化周期，缩短产品开发周期的目的。
针对全新开发的轻卡系列，利用MSC.NASTRAN软件对车身、车架的模态、刚度、强度进行分析计算，发现设计中存在的不足，并提出合理可行的改进措施，最终使整车强度和刚度满足要求。
1、整车有限元建模在构建有限元模型时，利用MSC.PATRAN软件良好的CAD接口，从外部输入UG、PRO/E三维模型，依据相关原则进行几何清理与简化，应用PATRAN的有限元前处理功能，通过建立单个零件有限元模型，最终形成整车有限元模型。
整个模型单元725015个，节点589235.有限元模型见下图。
2、整车静强度计算汽车静止时车架只承受弹簧以上部分的载荷，它是由车架和车身的自身质量、装在车架上各总成的质量和装载质量所受的重力组成，其总和称为车架的静载荷。
此次计算共提供两种工况。
弯曲工况：有限元分析过程中，要求有足够的约束条件以消除刚性位移，因此，约束前轮中心线位置上的节点的3个移动自由度、后轮中心线位置上的节点的2个移动自由度，作为整车约束。
扭转工况：在弯曲工况的基础上，按规范将右前轮抬高到某一数值。
计算得到的车身、车架应力云图如图2所示。
通过分析，发现车身最大应力部位主要位于前地板和中地板的凸起鼓包、曲率急剧变化处及某些支撑部位。
patran2020本地帮助文档
patran2020本地帮助文档
MSC Patran 2020是针对机械设计行业用户打造的一款有限元分析软件，使用这款软件可以对各类数据单元进行分析以及处理操作，能够有效地解决各种电子零件问题。
软件提供了坚实的造型，网格划分，分析设置和后处理多个解算器，能够保障工程师快速得到准确的结果，以方便对产品性能进行评估或者对设计进行优化操作。
1、解压后双击“patran_2020_windows64.exe”开始加载安装包
2、然后进入到MSC Patran 2020的安装界面，语言默认为英文
3、出现安装的欢迎界面，其实就是协议，点击如下图位置就可以了
4、然后输入一下user name和company name，保持默认也可以
5、然后选择要安装的组件，默认已经安装了patran 2020
6、接着选择界面风格，包含了skinned和classic两种风格
7、选择软件安装类型，默认为full完整安装
8、选择软件安装位置，默认为“C:\Program
Files\MSC.Software\Patran_x64\2020”，点击borwse可以自定义安装位置
9、然后一直next安装就可以了
10、完成后双击“MSC_Calc.exe”生成注册的许可证
11、双击“msc_licensing_helium_windows64_a.exe”安装
12、hostname输入27500@yourhostname
13、如果要选择激活的许可的话，选择刚刚生成的就可以了。
Patran基础教程18_有限元方法简介
Stress Fringe Plot
S17-18
有限元方法的运行过程? (续)
● 有限元方法概要流程
将连续结构离散为由节点相连的单元的集合
将载荷组合成总体载荷向量 {F}
由材料属性,单元属性,和几何位置形成 单元刚度矩阵 将所有单元刚度矩阵组合成总体刚度矩阵[K]
施加边界条件来约束模型
求解刚度矩阵 [K] {u} = {F} 得到节 点位移 由位移结果计算应变和应力
(u x, uy , uz )
S17-14
(x , y, z )
有限元方法的运行过程? (续)
一个单元和其周边节点的关系可用如下方程来描述:
[ k ]e { u }e = { f }e
单元刚度矩阵 [ k ]e 由几何,材料属性,和单元属性导出
单元载荷向量 { f }e 描述了作用于单元上的力
简单的结构问题
PAT301, Section 17, September 2010 Copyright 2010 MSC.Software Corporation
S17-3
解决工程问题的方法(续)
数值方法:
Boundary Element Method
通过解控制微分方程来解决边界区域的积分方程问题. 只有边界
每一节点在六个独立方向上是可移动的: 三个方向平移
和三个方向转动. 它们称为节点的自由度 (DOF)
y
uy x ux z uz
三个平动 (ux, uy, uz)
三个转动 (x, y, z)
{u} = 位移矢量 = [ ux uy uz x y z ]T
translations PAT301, SectionThree 17, September 2010 Copyright 2010 MSC.Software Corporation Three rotations
patran培训教材(有限元分析)
目录第一章 Patran基础知识 (2)第二章悬臂梁的有限元建模与变形分析 (12)第三章受热载荷作用的薄板的有限元建模与温度场求解 (20)第四章带孔平板的受力分析（平面） (23)第五章厚壁圆筒的受内压作用时的应力分析 (27)第六章受压力载荷作用时板的受力分析 (31)第七章板的模态分析 (34)第八章板的瞬态响应分析 (37)第九章板的频率响应分析 (41)第十章提取车架中性面的模态分析 (44)第一章 Patran 基础知识一．Patran 的用户界面介绍Patran 具有良好的用户界面，清晰、简单、易于使用且方便记忆，其用户界面如图1—1所示。
图1—1 patran 界面按照各部分的功能，可将Patran 界面划分为四个区域：菜单和工具栏区、操作面板区、图形编辑区、信息显示和命令行输入区。
下面，就分别对这几个区域进行介绍。
1。
菜单和工具栏区如图1—2所示，patran 的界面上有一行菜单，两行工具栏。
图1-2 菜单工具栏Patran 的菜单是该软件的重要组成部分，使用菜单项，可以完成多设置和操作。
本来，菜单与各种工具是配合使用的，两者是不能独立区分的。
这里对菜单栏进行简单的介绍，一般情况下，Patran 有九个主菜单项,如图1-2所示，文件管菜单栏应用菜单按钮工具栏理（File）菜单主要用于Patran数据库文件的打开/关闭，同时也用来从其他CAD 系统输入模型；组(Group）菜单主要用于组的操作，作用类似CAD系统中的“层"；视窗管理（Viewport)菜单用于视窗设置；视图操作（Viewing）菜单用于图形显示设置，包括了工具栏中一些工具的功能；元素显示管理（Display）菜单用于设置各种元素的显示方式；参数设置(Preferences）菜单用于选择求解器，定制用户自己的环境等操作；工具选项(Tools）菜单中提供了许多非常有用的工具；在线帮助（Help)菜单为使用者提供在线帮助。
车用支架有限元强度分析
车用支架有限元强度分析1.绪论1.1 本课题研究的目的及意义本文根据hypermesh的理论方法，利用hypermesh软件对车支架进行了简单的强度分析。
本课题研究的是用数值模拟的方法，对车支架简化的三维模型，进行网格划分和数值模拟计算，在外加的扭矩下，然后获取该模型的主要应力状态，根据计算结果，对该模型的强度进行初步分析。
通过分析结果，观察支架的应力分布的情况。
发现一辆汽车在行使时,会对其支架造成不可避免的冲击。
通过对本课题的研究使我们能进一步了解改善汽车零部件强度的方法和认识汽车力学分析的重要性，为以后的发展研究打下基础。
1.2ABAQUS总体介绍ABAQUS是功能强大的有限元软件，可以分析复杂的固体力学和结构力学系统，模拟非常庞大复杂的模型，处理高度非线性问题。
ABAQUS不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析，同时还可以完成系统级的分析和研究。
由于ABAQUS强大的分析能力和模拟复杂系统的可靠性，它在各国的工业和研究中得到广泛的应用，在大量的高科技产品开发中发挥着巨大的作用。
ABAQUS使用起来十分简单，可以很容易地为复杂问题建立模型。
对于大多数模型（包括高度非线性的问题），用户仅需要提供结构的几何形状、材料特性、边界条件和载荷工况等工程数据。
在非线性分析中，ABAQUS能自动选择合适的载荷增量和收敛准则，并在分析过程中不断地调整这些参数值，确保获得精确的答案，用户几乎不必去定义任何参数就能控制问题的数值求解过程。
ABAQUS具备十分丰富的单元库，可以模拟任意几何形状，其丰富的材料模型库可以模拟大多数典型工程材料的性能，包括金属、橡胶、聚合物、复合材料、钢筋混泥土、可压缩的弹性泡沫以及地质材料（例如土壤、岩石）等。
作为一种通用的模拟工具，ABAQUS不仅能够解决结构分析（应力/位移）问题，而且能够分析热传导、质量扩散、电子元器件的热控制（热/电耦合分析）、声学、土壤力学（渗流/应力耦合分析）和压电分析等广泛领域中的问题。
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表 ２车架计算工况
幅度
工 况一 ３ ｍ
起重 量 （ ｋ ｇ ）
１ Ｏ ｏ ｏ ０ Ｏ
吊载 系数 配重 （ ｋ ｇ ）
１ ． ２ ５ ２ ６ ８ ０ ０
底盘 重量 （ ｋ ｇ ）
２ ２１ ６ ９
上车 重量 （ ｋ ｇ ）
１ ７ ７ ９ ６ ５
．
上 车 矩（ ｋ ｇ・ ｍｍ）
由于该 汽车起重机车架结构 比较复杂 ， 首先利用Ｐ ｒ ０ ／ Ｅ 软件进 ２车架 有 限元 分析 行 几何模 型创建 。 在几何模型创建过程 中 ， 对车架的结 构进行合理 通过对汽车起重机车架在上述 三种典型工况下的强度进行仿 简化， 座圈按实体造 型创 建， 忽略诸 多隔板、 加强板 ， 忽略较小的 圆 真分析 ， 得到不同工况下车架 的变形量及应力分布 图， 如 图２ ～图６ 角和倒角， 忽略一些工艺 孔、 固定销 支架 等对 强度和 刚度无影响 的 所 示 。 结构。 车架三维几何模型如图１ 所示 。 综合考虑各种工况下车架的应力分布 图， 计算各工况下车架应 １ ． ２单元类型 、 边界条件及材料 力较大值 ， 如表３ 所示 。 应力集中点位于图４ 、 图５ 所示区域 。 （ １ ） 单元类型 ： 薄板件为 四结点壳单元 ， 实体部分为八结点实体 ３结论 分析 单元。 （ 座 圈、 支腿等厚板） 车架中段大部份区域应力值在３ ６ ５ ＭＰ ａ 以下（ 如图６ ） ， 局部应力较 （ ２ ） 边界条件 ： 约束 ： 左前活动支腿约束Ｙ方向（ 竖直） 自由度 ； 右 前活动支腿 约束Ｙ、 ｚ自由度； 左后支腿约束Ｘ、 Ｙ方向 自由度 ； 右后支 大 分布在车架前段底面斜板与横立板交接处以及回转中心底面开孔 腿约束ｘ、 Ｙ、 ｚ 方向移动 自由度 。 载荷 ： 包括底架 自重、 吊载及对 中心 处边缘位置 ， 分别如 图４ 、 图５ 所示。 建议对车架前段底面斜板与横立板 形成的力矩 。 交接处加强， 对回转 中心底面开孔处边缘位置处斜板进行修改。 表 １车架及支腿材料
车架是汽车起 重机的主体承载部 分 ， 具有尺寸大 、 结构复杂 、 载荷工况多变 的特点 ， 在汽车起重机的设计和安全评估阶段 ， 起重 机车架 的安全性和 可靠性 是一个重要环 节。 在对 车架的受力和变 形分析 中， 传统的工程计算方法和类 比计算方法 不够全 面和准确 ， 本文将借助 于Ｐ ａ ｔ ｒ ａ ｎ 软件对某型汽车起重机 的车架进行有 限元强 度分析 。 通过对 该汽车起 重机车架进行有 限元强度分析 ， 得 出车架 应力分布规律和变形情况 ， 进 而对车架进行 强度评估 ， 并提 出改进 措施。
学 术 论 坛
Ｐ ａ ｔ ｒ ａ ｎ 软件对汽车 起重机车架进行有限元强度分析
于 霞 范 红 杰
（ 镇江中福马机械有 限公 司 江苏镇江 ２ １ ２ ０ １ ６ ）
摘 要： 起 重机 车 架尺寸 大、 结构复 杂、 载荷 工况 多变， 在对车 架的受力 和变形 分析 中， 传 统的工程计 算方 法和类 比计 算方 法不够全 面和准确 ， 本文 利 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ 建立某型汽 车起 重机 车架三维几何模 型， 并ｆ ｆ ］ Ｐ ａ ｔ ｒ ａ ｎ 软件 对起重机 车架进行有 限元强度分析 。 文 中在有 限元计算分析 中选取 三种典 ｆ ２ ： ｒ － ） Ｘ ． ， 分析 车 架受力分 布规律和 变形情 况， 得 出较 大应 力分布部位， 为进 一步 改善 该汽 车起重机 车架结构 提供 了 理 论依据 。 关键词 ： 起 重机 车架 有限元 强度 分析 中图分 类号 ： Ｔ Ｈ ２ １ ３ ． ６ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ — ０ １ ９ ２ — ０ ２
支腿箱 车架
支腿
支腿箱 上 、下 、侧板 支腿箱 部件 车架 中段
前后 支腿 主板
材 料 ＷＥ Ｌ ＤＯ Ｘ９ ６ ０
许 用 应力（ Ｓｐ ａ ） ６ ４ １
’
ＨＧ ７ ８ ５ ＨＧ ７ ８ ５
ＷＥ Ｌ ＤＯ Ｘ９ ６ ０
４ ５ ６ ４ ５ ６
６ ４ ｌ
２ ２ １ ６ ９ ２ ２ １ ６ ９
１ ４ ２ ９ ３ ９ ５ ５ ３ ５ ７
表 ３各工况下车架应力较大值
最 大 力矩工 况 最 大起 重量 工况
单位（ Ｍ Ｐ ａ ）
正后
Ｉ ５ ４ ． ６ ｌ 正侧
２ ６ ４ ２ ５ ３ ７ ２ １ ３ ５ ８ ４ ９ ３ ５ ８ ３ ２ ６ ３ Ｏ ７ ９ ５ Ｏ ２ 最大 起重量 最大力 矩 翘腿计 算
工 况二 ２ ｏ ｏ ０ ２ ２ ５ ０
１ ． ２ ５ ｌ
２ ６ ８ ０ ０ ２ ６ ８ ０ ０
１建 立 车架 模型
１ ． １几 何 模 型
（ ３ ） 材料 ： 车架及支腿材料如表１ 所示。 １ ． ３典 型 工 况 确 定 汽车起重机 吊臂 的幅度变化 、 伸 缩及 回转方位变化 ， 对车架结 构的变形与应力分布有很大的影响， 本文在有 限元分析 中考虑了起 重机 配 重 时最 大 起 重 力 矩 、 最大起重量工 况， 每 各 工 况 又 分 别 考 虑 了吊臂五种不同位置 ： 正后方 、 ５ ４ ． ６ 。 、 正侧方、 １ ３ ９ ． ５ 。 、 正前方。 车架 计算工况如表２ 所示。 ： 工况一、 二分别计算正前、 正后、 正侧、 ５ ４ ． ６ 。 、 １ ３ ９ ． ５ 。 五个方 向子工况， 工况三仅计算５ ４ ． ６ 。 方 向。 竖直压力 不包括 底盘的 自重 ， 仅为上装及 吊载重量 ， 自重按等效重力 加速度 ， 由程序 自动 计 算 。