某电动车车架刚强度CAE分析报告 _V1_150609概况
轨道动力车车架结构强度与刚度分析
轨道动力车车架结构强度与刚度分析轨道动力车（也称轨道摆臂车）是一种用于铁路轨道维护和检修的专用车辆，具有高强度、大承载能力和良好的机动性能。
为了确保轨道动力车在作业过程中能够稳定可靠地运行，其车架结构的强度和刚度至关重要。
本文将对轨道动力车的车架结构强度和刚度进行分析。
一、车架结构介绍轨道动力车的车架结构通常由前后挂架和车身组成。
前后挂架由前后桥架、摆臂、液压缸、弹簧等组成，能够实现对车架的支撑和挂载功能。
车身包括车体、机械室、电器室、操纵室等，是车辆的主体部分。
车架结构的强度和刚度决定了车辆的安全性、稳定性和可靠性。
车架结构的强度是指在受到载荷作用时，车架不会发生破坏或变形的能力。
轨道动力车在作业过程中承受着来自铁轨、震动、重载等多种外力作用。
因此，车架结构必须具有足够的强度来承受这些载荷。
轨道动力车的车架一般采用焊接结构，由高强度钢材制成。
车架上的各个构件都需要进行强度计算，以确保其能够承受规定的载荷。
车架结构的强度分析通常包括静力分析和动力分析两个方面。
其中，静力分析重点在于求解各个构件的应力，而动力分析则关注车架在受到随机载荷或冲击载荷时的响应。
车架结构的强度设计应该基于最恶劣的工况来进行。
对于轨道动力车而言，最恶劣的工况通常是承载最大的荷载和经历最大的抗震振动。
因此，在车架结构设计过程中，需要考虑到载荷的大小、方向和应用点，以及地震参数等因素。
车架结构的刚度分析包括两个方面：静态刚度和动态刚度。
静态刚度描述了在静态条件下车架的变形程度，是指车架对静载荷的响应能力。
动态刚度描述了车架在运行时的变形程度，是指车架对动载荷的响应能力。
车架结构的刚度分析需要考虑到各个构件的刚度、刚度分布和组合方式等因素。
车架结构刚度的设计与强度的设计一样，应该基于最恶劣的工况进行。
在刚度设计过程中，需要考虑到各个因素的综合作用，如车架斜率、轴距、质量分布、减震器等因素。
四、结论1. 轨道动力车车架结构的焊接点、受力点等部位强度应该要满足各项使用、承载的力学要求。
某电动车型的后车架结构优化设计
qiyekejiyufazhan【摘要】随着近年来燃油汽车保有量的持续增长，由此带来的能源紧张与环境污染问题日益凸显，向电动车转型是全世界的趋势，各传统汽车厂家都在着手研究新能源汽车。
新能源汽车对车身结构设计提出了新的要求。
文章介绍了一种新的电动汽车的后车架结构，不仅能够满足动力电池的承载要求，还能给予电池提供组够的安装空间及避荡空间，保证车身受后端碰撞后，电池免受后端碰撞的冲击，提高了受低速后撞车辆的行驶安全性。
【关键词】电动汽车；车架结构；电池保护【中图分类号】U463.32【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）04-0051-020引言近年来，世界主要的汽车强国纷纷表示要将新能源汽车提升至国家战略，更是提出了“禁止销售燃油汽车时间表”，同时采取了一些限行措施。
我国也在主动、积极、系统地推动新能源汽车的发展。
基于新能源汽车结构的特点，对汽车车架的设计也提出了更高的要求。
新能源汽车的碰撞性能需要满足相关安全标准和法规，包括《汽车正面碰撞的乘员保护》《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》《电动汽车安全要求》《电动汽车碰撞后安全要求》等。
车架是汽车的主要承载、受力部件，其功能类似于人体骨骼，如果人体没有完整的骨骼系统，就不能完成正常的运动。
汽车车架不仅是汽车各个部分连接的节点和基础框架，更是承受载荷的基础构件，其结构设计强度直接关系着汽车的被动安全保护装置、电池部件保护位置、乘员的安全性保护等方面。
本文基于某车型为了解决现有技术中的不足而提供一种电动车后车架组件，通过将左后大梁和右后大梁延长设计，半包围电池，这种设计给予电池提供足够的安装空间及避荡空间，保证车身受后端碰撞后，电池免受后端碰撞的冲击，提高了受低速后撞车辆的行驶安全性。
1背景目前电动汽车后车架通常由左后大梁焊合件、右后大梁焊合件、后地板横梁焊合件、后端梁总成等零件构成。
横梁焊合件前面的空间用于布置动力电池，后面的空间为碰撞缓冲吸能区域，动力电池的安装固定于后大梁焊合件上，一般左右各两个安装点（如图1所示）。
《某电动观光车车架疲劳寿命分析》
《某电动观光车车架疲劳寿命分析》一、引言在现代化城市中，电动观光车以其环保、节能和舒适的特性受到了广泛关注。
作为电动观光车的核心组件之一，车架不仅承载着整车重量，还承受着行驶过程中的各种动态载荷。
因此，车架的疲劳寿命直接关系到电动观光车的安全性和使用寿命。
本文将对某电动观光车的车架进行疲劳寿命分析，旨在为该车型的设计和制造提供科学依据。
二、车架材料与结构某电动观光车的车架采用高强度钢材制造，具有较高的抗拉强度和抗冲击性能。
车架结构采用典型的框架式设计，通过焊接、铆接等方式将各个部件连接在一起，形成稳定的承载结构。
这种结构具有较好的抗弯、抗扭性能，能够满足电动观光车在各种路况下的行驶需求。
三、疲劳寿命分析方法为了准确评估车架的疲劳寿命，本文采用有限元分析和实际道路测试相结合的方法。
首先，利用有限元软件对车架进行建模，并施加相应的载荷和约束条件，分析车架在不同工况下的应力分布和变形情况。
其次，根据实际道路测试结果，获取车架在实际使用过程中的载荷谱和行驶里程。
最后，结合有限元分析和实际道路测试结果，对车架的疲劳寿命进行评估。
四、疲劳寿命分析过程1. 有限元分析：在有限元软件中建立车架的三维模型，根据实际工况施加相应的载荷和约束条件。
通过求解得到车架在不同工况下的应力分布和变形情况，找出应力集中区域和容易发生疲劳损伤的部位。
2. 实际道路测试：在多种路况下进行实际道路测试，获取车架在实际使用过程中的载荷谱和行驶里程。
测试过程中需注意记录各种工况下的载荷数据和行驶速度等信息。
3. 疲劳寿命评估：结合有限元分析和实际道路测试结果，对车架的疲劳寿命进行评估。
首先，根据有限元分析结果确定车架的应力集中区域和容易发生疲劳损伤的部位。
然后，结合实际道路测试结果中各种工况下的载荷谱和行驶里程，计算各部位的应力循环次数和应力幅值。
最后，采用疲劳累积损伤理论对车架的疲劳寿命进行评估。
五、结果与讨论通过对某电动观光车的车架进行疲劳寿命分析，可以得到以下结果：1. 车架的应力集中区域主要位于焊接、铆接等连接部位以及结构突变处。
轨道动力车车架结构强度与刚度分析
轨道动力车车架结构强度与刚度分析轨道动力车（DMU）是一种能够载客或者货物的列车，其具有独特的车辆结构，能够满足各种运输需求。
车架结构的强度与刚度对于轨道动力车的安全性和稳定性具有非常重要的影响。
本文将重点对轨道动力车车架结构的强度与刚度进行分析，以便更好地了解轨道动力车的性能特点。
我们将对轨道动力车车架结构的强度进行分析。
车架结构作为整个列车的支撑系统，需要具有足够的强度来承受列车在行驶过程中的各种力的作用。
一方面，在列车行驶中，车轮与轨道之间的摩擦力会对车架结构产生一定的扭矩和剪切力，而车架结构需要能够承受这些力的作用而不发生变形或损坏。
列车在行驶过程中可能会受到来自外部的冲击力，如道岔转换时的冲击力、风阻等，这些冲击力也会对车架结构的强度提出要求。
为了保证列车的安全性和稳定性，轨道动力车车架结构需要具有足够的强度来承受各种力的作用。
我们将对轨道动力车车架结构的刚度进行分析。
车架结构的刚度对于列车的运行性能有着重要的影响。
一方面，车架结构的刚度直接影响着列车在行驶过程中的振动情况。
如果车架结构的刚度不足，容易导致列车在行驶过程中产生过大的振动，影响乘客的乘坐舒适度，甚至对列车的结构造成损坏。
车架结构的刚度也会影响列车在行驶过程中的动态稳定性。
如果车架结构的刚度过大或过小，都会对列车的操控性产生影响，降低列车的运行效率。
针对上述分析，为了提高轨道动力车的车架结构强度与刚度，可以采取以下措施。
在车架结构的设计中，可以采用高强度的材料来提高车架结构的强度，例如使用高强度钢材或者复合材料等，以增加车架结构的抗扭和抗剪能力。
在车架结构的设计中，可以通过优化结构形状和增加加强筋等方式来提高车架结构的刚度，以减小车架结构的挠度和位移，从而降低列车的振动和提高列车的稳定性。
为了更系统地进行轨道动力车车架结构强度与刚度的分析，也可以采用有限元分析等数值模拟方法来进行仿真研究。
通过建立轨道动力车车架结构的有限元模型，可以对车架结构在不同工况下的应力、应变和位移进行计算分析，以更准确地评估车架结构的强度与刚度，并指导后续的优化设计。
汽车行业cae分析报告
汽车行业cae分析报告概述汽车工程领域的计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，简称CAE）是以计算机模拟、仿真和分析为基础的工程技术方法。
它在汽车设计、制造和测试等各个环节中扮演着关键角色。
本文旨在对汽车行业的CAE应用进行分析，探讨其在汽车研发中的重要性和实际运用情况。
CAE在汽车设计阶段的应用在汽车设计阶段，CAE技术主要用于进行虚拟样车设计与仿真分析。
通过将汽车设计数据导入计算机软件中，工程师可以对车辆的性能进行全面的计算和仿真。
例如，通过CAE技术可以对车辆的结构强度、刚性、耐久性、安全性等进行全面评估，减少实验设计的成本和周期。
在CAE分析中，有几个关键的方面需要特别关注。
首先，是汽车的碰撞安全性能。
通过CAE技术可以模拟车辆在各种撞击情况下的力学响应，评估车辆的安全性能。
其次，是汽车的气动性能。
使用CAE技术可以预测汽车在高速行驶时的风阻和空气动力学性能，进而对车辆的外形进行优化设计。
最后，是汽车的NVH（噪声、振动和刚度）性能。
通过CAE技术可以对车辆在不同运行条件下的噪音、振动和刚度进行模拟分析，提前发现并解决问题。
CAE在汽车制造阶段的应用在汽车制造阶段，CAE技术主要用于生产流程设计、工艺规划和质量控制等方面。
通过CAE技术可以模拟汽车生产过程中的各种工艺环节，优化车辆的装配工艺，提高生产效率和质量稳定性。
例如，通过CAE技术可以模拟车身焊接的过程，并进行相关的强度和刚度分析。
此外，还可以运用CAE技术对汽车制造过程中的变形和尺寸偏差进行分析，确保生产出符合设计要求的产品。
此外，CAE技术还可以与其他工程软件进行集成，实现全面协同和数据共享。
比如，在汽车制造过程中，CAE技术可以与计算机辅助设计（CAD）系统和计算机辅助制造（CAM）系统相结合，实现数字化的产品设计和制造，提高整个制造过程的效率和质量。
CAE在汽车测试阶段的应用在汽车测试阶段，CAE技术的主要应用是辅助进行实际测试的规划和分析。
轨道动力车车架结构强度与刚度分析
轨道动力车车架结构强度与刚度分析轨道动力车是一种用于铁路、地铁等轨道交通的特种车辆，一般由车架、座椅、车门等部分组成。
车架是整个车辆的主要承重结构，负责承受车身、乘客和货物的重力和运行过程中产生的各种力。
车架的结构强度和刚度是保证车辆安全运行和提高行驶稳定性的重要因素。
车架的结构强度是指车架在各种静态和动态荷载作用下不发生破坏和变形的能力。
为了保证车架的强度足够，需要进行应力和变形的分析。
针对不同的荷载情况，可以通过有限元分析等方法计算车架各个节点的应力，进而确定各个关键部位的强度是否符合要求。
如果发现强度不足的地方，需要进行结构优化设计或采用加强措施，如在节点处加厚或增加加强筋等。
车架的刚度是指在外力作用下车架产生的变形和挠度。
刚度是保证车架在运行中具有一定稳定性的重要指标。
车架的刚度过大会导致车辆在运行过程中的振动增大，影响乘客的舒适性；而刚度过小则会导致车辆在行驶过程中的抗侧倾和横向稳定性下降。
需要合理设计车架的刚度，使其能够在保证车辆稳定运行的提供良好的乘坐舒适性。
为了保证车架的结构强度和刚度，还需要进行各种静态和动态的加载试验。
在静态加载试验中，可以通过施加一定的外力和矩阵，测量车架的变形和应力情况，验证车架的结构性能。
在动态加载试验中，可以模拟车辆在运行过程中的各种力的作用，测试车架的动态响应和振动情况。
通过试验数据的分析和比较，可以确定车架的设计是否合理，并对其进行必要的改进。
轨道动力车车架的结构强度和刚度分析是确保车辆安全运行和提高行驶稳定性的重要工作。
只有在车架强度和刚度满足要求的情况下，车辆才能够正常载重、稳定行驶，保证乘客和货物的安全。
车架结构强度与刚度的分析是轨道动力车设计和开发中不可或缺的步骤。
某车架局部 CAE 分析
某车架局部 CAE 分析
石宠才
【期刊名称】《科技风》
【年(卷),期】2012(0)15
【摘要】本文描述了车架牛腿局部的结构分析计算。
利用 HyperMesh 软件划分网格,ANSYS 软件分析计算,解决结构设计问题。
【总页数】1页(P48-48)
【作者】石宠才
【作者单位】江铃集团晶马汽车有限公司技术中心,江西南昌 330100
【正文语种】中文
【相关文献】
1.铝合金前副车架CAE分析及试验验证 [J], 易斌
2.汽车车架纵梁开裂CAE分析及改进设计 [J], 程思远
3.基于CAE软件对某非公路宽体矿用自卸车车架断裂故障的仿真分析 [J], 胡玉龙;倪亮军;徐国坤;杨志杰;李哲
4.基于CAE的车架扭转刚度和强度分析 [J], 袁京宇
5.基于CAE的车架结构模态分析及优化设计 [J], 姚明镜;唐璇;贾曾浩
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轨道动力车车架结构强度与刚度分析
轨道动力车车架结构强度与刚度分析
轨道动力车是一种在铁路轨道上运行的特种车辆，其车架结构的强度与刚度是保证车
辆安全稳定运行的重要因素。
下面将从轨道动力车车架结构的强度与刚度两个方面进行分析。
轨道动力车车架结构的强度分析。
车架结构的强度主要包括抗弯强度和抗压强度两个
方面。
抗弯强度是指车架在运行过程中受到的弯曲力矩产生的弯曲应力，即车架在承受外部
荷载（如列车自身重量、牵引力等）作用下的变形和应力分布。
为了保证车架的抗弯强度，需要合理设计车架的截面形状、材料和尺寸。
采用高强度、高刚度的钢材作为车架的主要
材料，可以提高车架的抗弯强度。
纵向刚度是指车架在纵向方向上受到的拉伸力和压缩力产生的变形和应力分布。
在轨
道动力车的运行过程中，车架会受到列车自身重量和牵引力的作用，产生拉伸和压缩力。
为了保证车架的纵向刚度，需要合理设计车架的纵向梁和纵向连接件，并确保其刚度足够，以减小车架在运行过程中的变形和振动。
轨道动力车车架结构的强度与刚度对于保证车辆的安全稳定运行至关重要。
通过合理
设计车架的结构形式、材料和尺寸，可以增加车架的抗弯强度和抗压强度，并提高车架的
纵向和横向刚度，以确保车辆在高速运行和复杂工况下的稳定性和可靠性。
还需要结合实
际使用情况进行工程设计和结构优化，以满足实际运行的需要。
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目录
1、CAE分析输入条件 (1)
1.13D数模 (1)
1.2其它输入条件 (1)
2、CAE模型说明 (2)
3、电动车架分析工况 (2)
3.1模态分析 (2)
3.2车架各分析工况和边界条件 (3)
3.3各工况下应力分析 (4)
4 、结论与建议 (15)
1、CAE分析输入条件
1.1 3D数模
以甲方输入的3D CATIA模型为依据，3D模型结构如下图1所示。
图1 电动车架3D模型
1.2 其它输入条件
其它输入条件主要包括电动车架BOM表、集中质量的质心位置及其与车架连接点的位置，车辆前后悬架安装点位置。
车架骨架主要由Q235和DC01两种材料构成，左右8字形弯管梁由2.5mm厚的SPCC构成。
甲方提供的车架BOM表部分内容如下表1所示。
2、CAE模型说明
考虑到计算机资源、模态和强度分析要求，模型中除后面电池5支架中螺杆为实体单元外，其余均为2D平面单元。
实体为六面体单元，平面单元以四边形单元为主，仅有少量的三角形单元。
模型中绝大多数单元大小以6mm为准进行划分。
建立的模型单元如下图２所示。
图2电动车架FEM模型
模型中总单元数345539，节点数358158。
三角形单元数5801，三角形单元占总数为1.7%。
3、电动车架分析工况
对此款电动车架主要进行车架整体模态分析和强度分析。
3.1模态分析
对车架进行模态分析的目的主要是电动车避开外部路面不平度激励和蓄电池带动电机转动对车架的激励。
电机一般激励较小，车架分析主要考虑避开路面激励，车架前几阶频率应在5Hz以上。
将各部件以集中质量的形式固定于车架上相应位置处，车架为钢材，密度为7.85×103Kg/m3。
车架模态分析中前四阶模态如下图3～图6所示。
图3 第一阶模态
图4 第二阶模态
图5 第三阶模态
图6 第四阶模态
第一阶模态频率为5.8Hz，为前排座椅下的框架支撑结构，为平揺振型，频率与限制范围较接近。
为了提高第一阶模态频率及改善振型，建议在前排座椅下的框架支撑结构四周进行稳定三角形的桁架结构设计。
3.2 车架各分析工况和边界条件
电动车常在城市道路上行驶，依据车辆使用工况和条件，对电动车架进行如下CAE 分析：模态分析、弯曲强度分析、扭转强度分析（车辆主体结构对称，以右后悬空、右前悬空两种状态进行）、紧急制动工况强度分析、右转弯强度分析。
各分析工况和车架约束自由度如下表3所示。
约束自由度左前轮左后轮右前轮右后轮
弯曲动载XYZ YZ XZ Z
扭转（右后悬空）XYZ YZ XZ 悬空
扭转（右前悬空）YZ XYZ 悬空XZ
紧急制动XYZ YZ XZ Z
急加速YZ XYZ Z XZ
右转弯XYZ XYZ Z Z
依据车辆行驶路况和最高速度，参考其余车辆分析情况，各工况下动载系数如下表4所示。
3.3 各工况下应力分析
3.3.1 弯曲动载工况
图7 弯曲时车架右侧面应力
图8 弯曲时车架左侧面应力
图9 弯曲时前悬架左侧下摆臂处应力
图10 弯曲时前悬架右侧下摆臂处应力
图11 弯曲时车架底面左右纵梁应力
图12 弯曲时后悬架右侧下摆臂处应力
图13 弯曲时后排座椅支撑框架处应力
从图7～图13看，弯曲2g作用力工况下，前悬架下摆臂后支座连接处应力集中较大。
另外，后排座椅后安装连接的横向大梁，重力作用下变形较多，人和电池向下压迫悬架横
大梁，导致横大梁应力较大。
3.3.2 制动工况：
图14 制动时车架右侧面应力
图15 制动时车架左侧面应力
图16 制动时前悬架左下摆臂处应力
图17 制动时前排座椅直支撑框架处应力
图18 制动时车架底面左右纵梁应力
图19 制动时后悬架支撑处应力
此种工况下，应力较大在前排座椅下连接的支撑框架结构，8根支撑管为平行布置，承受车辆纵向力较弱。
3.3.3右后悬空工况：
图20 右后悬空时左侧面应力
图21 右后悬空时右侧面应力
图22 右后悬空时左前下摆臂连接处应力
图23 右后悬空时底面左右纵梁应力
图24 右后悬空时左后下摆臂连接处应力后悬架连接支座与车架横向管梁连接处应力最大。
3.2.4右前悬空工况
图25 右前悬空时右侧面应力
图26 右前悬空时右侧面应力
图27 右前悬空时左前下摆臂连接处应力
图28 右前悬空时底面左右纵梁应力
图29 右前悬空时右后悬下摆臂连接处应力
此工况下应力最大处为前摆臂与车架连接处和后悬架横向管梁与电池支架连接处。
3.2.5急加速工况
图30 急加速时车架左侧面应力
图31 急加速时车架右侧面应力
图32 急加速时右前下摆臂连接处应力
图33 急加速时底面左右纵梁应力
图34 急加速时右后悬架下摆臂连接处应力
图35 急加速时前排座椅支撑框架处应力
前后下摆臂连接处由于应力集中，此两处地方应力最大。
另外，前排座椅处应力较大。
3.2.6右转弯工况
图36 右转弯时左侧面应力
图37 右转弯时右侧面应力
图38 右转弯时底面左右纵梁应力
图39 右转弯时右前下摆臂连接处应力
图40 右转弯时右后下摆臂连接处应力
车辆右转弯时，从应力看，与前几个工况的现象几乎相同，主要在前后悬架下摆连接处应力最大，其次是前后排座椅框架支撑处。
4 、结论与建议
通过上述车架整体模态分析和几个工况的强度分析，得出如下结论：
1）前排座椅模态频率稍低，频率为5.8Hz，主要为平摇振型；
2）在多个工况下，前后悬架下摆臂支座连接处有应力集中现象，应力较大；
3）制动工况下，前排座椅支撑框架处应力较大；
4）弯曲动载工况下，后排座椅后支撑处横梁应力较大；
5）全部工况下，车架左右纵梁的应力相对于其它处应力都较大；
建议：
1）前排座椅支撑框架四周进行稳定三角形的桁架结构设计；
2）车架底面左右纵梁适当增厚至2.5mm；
3）前后悬架下摆臂连接支座修改设计，支座与梁连接处应进行大角度包裹焊接设计；4）后悬架下摆臂连接处的横梁由2mm增加到2.5mm；
5）增厚或加粗后排座椅后连接处的横梁。