基于CATIA的汽车前梁校核

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com壅堑塞DevelopingResearch轴距L／(m)4．475运动过程中实际载荷为汽车质心至后轴的距离1,2／(m)1．1r=(1)汽车质心至地面的高度hg／(m)2．2则单个车轮及每个钢板弹簧座垂直受力均为G细t路面的附着系数0．82汽车总重ad(n)25OO0o。2．2制动工况轮胎有效半径r(m0．505制动工况下由于载荷向前桥转移，前梁所受的垂直车轮轮心到前梁中心线的距离e【m0．1载荷会增加，前梁所受的垂直载荷G’，为：轮胎与路面之间

2、的滑动附着系数1依据该运输车前桥初期设计的参数，在CATIA环G’，：堡L(2)境下，进行模型的建立。该前梁采用工字型断面，材料此时作用在一个前轮上的制动力为45钢。所建模型如图l。F=G。f／2(3)在这个制动力的作用下，前梁两钢板弹簧座与车轮之间会产生一个水平弯矩。此外，前梁还要承受一个作用在两钢板弹簧座与车轮之间转矩。2．3侧滑工况图1汽车前梁模型汽车转向行驶时，车轮还要承受由此产生的侧向为方便施加地面通过车轮所传递给前梁的作用力，力，在侧滑工况下，侧向力达到最大值，最大侧向力发需在模型中安装车轮，其简易模型如

3、图2所示。生在外前轮上，方向由外指向内，其值按公式(4)计算，外前轮上的载荷。为：G：o=+’G㈤以上公式的符号含义及相关数值均见表I，将相关数值分别带入以上四个公式得到结果如表2所示。图2安装车轮的简易模型表2各工况前梁及车轮受力(N)工况受力数值2、各工况下的受力分析运动中实际载荷l5625O垂直工况2．1垂直载荷工况每个钢板弹簧座垂直受力278125垂直载荷工况下前梁上静载荷作用力为，考虑前梁所受的载荷Gl，l59776到汽车行驶过程中，前梁还受到来自地面的冲击力，因．5制动工况一个前轮上的制动力F63910．

4、6此在进行前梁的强度计算时还要考虑一个动载荷系数^d(轿车和客车，可取1．75．2，对货车取2．5)，即汽车侧滑工况外前轮上的载荷10o345．5莉丽iii学兔兔www.xuetutu.com开发研究—而3、有限元分析方向施加到模型中，此模型网格划分数为9239个。经强度分析得到分析结果如图5，图中右侧为外前轮。其3．1垂直工况有限元分析中红色区域所受最大应力最大，数值大小约为根据表2中垂直工况下的受力，按其实际作用点及152．7MPa方向施加到模型中，此模型网格划分数为11428个。经。强度分析得到分析结果，如图3

5、。其中红色区域所受最大应力最大，数值大小约为72．2MPa。图5侧滑工况下的应力图根据以上分析结果，各工况最大应力均小于许用应力．校核结果表明，此前梁满足该车型的正常使用。图3垂直工况下的应力图3．2制动工况有限元分析4、结论根据表2中制动工况下的受力，按其实际作用点及运用CATIA进行汽车前梁安全校核，具有简单易方向施加到模型中，此模型网格划分数为13234个。经行，结果直观等优点，大幅度缩短了开发周期，有效减强度分析得到合成应力分析结果，如图4。其中红色区少了开发费用。所得的应力图可进行受力动画仿真，并域所受最大

6、应力最大，数值大小约为256．5Mea。由于可从该图中根据不同颜色观察到不同受力大小的区域，制动时前梁还受到扭转应力，其分析方法与分析弯曲应确定其最危险截面及所受最大应力。此方法可应用于汽力相同，此处不再过多占用篇幅。车的各个受力部件的安全校核，具有一定的推广意义。参考文献【1]过学迅，邓亚东．汽车设计．北京：人民交通出版社，2005[2】陈家瑞．汽车构造．第二版．北京：机械工业出版社，2005[3]盛选禹，唐守琴．CATIA有限元分析命令与实例．北京：机械图4制动工况下的应力图‘工业出版社，20053．3侧滑工况有

7、限元分析[4】盛选禹．CATIA三维机械设计实例．北京：机械工业出版根据表2中侧滑工况下的受力，按其实际作用点及社，2005甬湎丽而两