基于的汽车车架结构有限元分析

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1、基于的汽车车架结构有限元分析第３３卷第５期拖拉机与农用运输车Ｖ０１．３３Ｎｏ．５２００６年１０月Ｔｒａｃｔｏｒ＆ＦａｒｍＴｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ０ｃｔ．．２００６基于ＡＮＳＹＳ的汽车车架结构有限元分析张进国１，程晓辉２，孙敬宜３（１．哈尔滨工业大学汽车工程学院，山东威海２６４２０９；２．哈尔滨二［：业大学机电：Ｔ：程学院，哈尔滨１５０００１；３．烟台职业学院，山东烟台２６４０００）摘要：利用ＡＮＳＹＳ软件对车架进行有限元分析，以某８ｔ载货汽车为例，建立了车架结构的几何模型和以体单元ｓｏｌｉｄ９２为基本单元的车架有限元分析计算模型，对该车架在载荷作

2、用下的应力和变形进行了计算，可为车架的结构改进提供依据：．关键词：汽车车架；有限元分析；ＡＮＳＹＳ中图分类号：Ｕ４６３．３２文献标识码：Ｂ文章编号：１００６－０００６（２００６）０５－００６３－０２ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＦｒａｍｅＢａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳＺＨＡＮＧｆｉｎ．ｇｕｏ１，ＣＨＥＮＧＸｉａｏ—ｈｕｉ２，ＳＵＮｒｉｎｇ—ｙｉ３（１．ＴｈｅＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉ———————————————————————————————————————————————ｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔ

3、ｕｔｅｏｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｉｈａｉ２６４２０９，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；３．ＹａｎｔａｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｙａｎｔａｉ２６４０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｆｒａｍｅｏｆａ８ｔｔｒｕｃｋｂａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ

4、ａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌｗｉｔｈｔｈｅｓｏｌｉｄ９２ｅｌｅｍｅｎｔａｒｅｂｕｉｌｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｏｄｅｌｓ．ｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｒａｍｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｉｔｍａｙｂｅａｐｐｌｉｅｄｆｏｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｆｒａｍｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｒａｍｅ；Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；ＡＮＳＹＳ汽车作为交通运输工具之一，发挥着非常重要的作用。随着国根据已知数据，利用ＡＮＳＹＳ软件的前处理功能建立车架几何模民经济的快速发展，汽车工业得到了飞速发展，因此要求提供更

5、多更型，———————————————————————————————————————————————如图１所示。好的结构轻、性能好、质量高、用途广、安全可靠的汽车。汽车车架作为汽车总成的一部分，承受着来自道路及各种复杂载荷的作用，而且汽车上许多重要总成件都是以车架为载体，因而，车架的强度和刚度在汽车总体设计中显得非常重要。载货汽车车架受力复杂，以往设计时大多采用经验公式进行验算，不能准确地计算出车架各个部件的应力和变形－ＩＪ，而以样车进行试验并根据试验结果进行修正成本较高。本文以某８ｔ载货汽车图１车架结构分析几何模型Ｆｉｇ．１Ｇｅｏｍｅｔｒｉ

6、ｃａｌＭｏｄｅｌｆｏｒＦｒａｍｅＡｎａｌｙｓｉｓ为例，采用ＡＮＳＹＳ软件［２Ｊ对车架结构进行有限元分析计算，得到车２边界条件处理架结构应力和位移，为车架设计提供理论依据，具有较高的理论意义与应用价值。边界条件的处理是非常重要的，如果边界条件不符合实际情况或与实际情况相差太大．会产生很大的计算误差，甚至使计算失———————————————————————————————————————————————败。１车架几何模型任何结构都必须考虑足够的边界约束，否则会产生刚体位移。以某８ｔ载货汽车的车架为例进行分析，该车为边梁式车架，其车架钢板弹簧座处每

7、个节点的３个自由度，其垂直位移均被约各项参数如表ｌ所示门Ｊ。束掉，其余两个自由度不予约束。在纠‘算中，为＿『求出节点位移，消裹１某８ｔ载货汽车的车架参数Ｔａｂ．１ＦｒａｍｅＰａｒａｍｅｔｅｒｏｆａ８ｔｔｈｅＴｒｕｃｋ除总刚度矩阵的奇异性，选取两处钢板弹簧座处节点分别进行水平名称数值ｚ，ｚ轴方向约束．消除车架的刚体位移，就可以求出变形引起的节点长度／ｒａｍ８３２０宽度／ｔａｒａ２４８０位移，此时，车架内的应力不受影响。高度／ｒａｍ２６７０３载荷处理货箱长度／ｍｍ６０００空车质量／ｋｇ５７８５车架载荷按作用形式可分为静载荷和动载荷。空车前轮质量／ｋ

8、ｇ２９７５３．１静载荷空车后轮质量／ｋｇ２８１０———————————————————————————————————————————————载质量／