某商用车车架CAE与台架试验对比分析.pdf

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1、测试试验汽车实用技术AUTOMOBILEAPPLIEDTECHNOLOGY2017年第l期2017N0．110．16638／j．cnki．167卜7988．2017．02．050某商用车车架CAE与台架试验对比分析何代澄(上汽依维柯红岩商用车有限公司技术中心，重庆401122)摘要：文章建立了某商用车车架的有限元模型，并将CAE与台架试验进行了对比分析。结果表明，经修正后的车架CAE模型，能有效的模拟车架在扭转台架试验中的位移、刚度、应力等，且误差在可接受的范围内。关键词：车架；有限元分析；台架试验；对比分析中图分类号：TP202文献标识码：B文章编号：

2、1671—7988(2017)02—146一02ThecOmparativeanalysisoftheCAEandbenchtestforacommercialVehicleframeHeDaicheng(TechnicalCenter，SAIC-IVEC0HONGYANCommercialVchicleC0．，Ltd，Chongqing401122)Abstract：Intllisp印er’afiniteel锄entmodelofcommercialVehicle丘ameiscreated．Andthefiniteelementmethodwascom

3、pared、)l，iththebenchtest．1heresultsshowmatmodified仃锄eCAEmodelcaIle廊ctiVelysimulatc行啪etorsionbenchtest，includillgdiSplacement，sti甑ess，stress，etc．Andmec丌orisinaJlacceptablerange．Keywords：Frame；FiniteElementAnalysis；Bench1'est；comparatiVeAnalysisCLCNo．：TP202DocumentCode：BArticleⅢ：16

4、71—7988(2017)02-146-02引言车架是汽车的承载基体，不仅承载发动机、底盘和货物的质量，而且还承受汽车行驶过程中所产生的各种力和力矩。车架的强度性能不仅关系到整车的使用性能，而且还影响到汽车的行驶性能。对于车架的要求是在保证足够的强度、刚度和稳定性条件下，尽可能达到质量轻、应力分布均匀。随着计算力学的不断发展及高性能计算机的应用，使得对车架进行准确的强度、刚度分析成为可能。目前用有限元方法(CAE)可以比较准确地计算出车架整体及各部位在不同使用工况下的应力状况，验证设计结构的合理性【1。31。与传统试验方法相比，它可以减少试验样机的数量，

5、缩短产品开发周期，进而降低开发成本，提高市场竞争力【4'5】。但为了提高CAE分析的准确性，需要将cAE仿真与试验对标，修正cAE分析模型。因此，本文主要是基于某商用车车架CAE与台架扭转试验的对比分析，确定CAE与车架台架扭转试验的差异，进而作者简介：何代澄(1988一)，男，硕士研究生，工程师，就职于上汽依维柯红岩商用车有限公司。主要从事汽车强度、疲劳分析工作。修正车架CAE模型，为提高车架CAE分析的精度提供一定的参考依据。1、分析方法1．1有限元分析本文建立的某商用车车架有限元模型，如图1所示。其中，钣金件用四边形单元离散，基本单元尺寸为10mm

6、；铸件用四面体单元离散，基本单元尺寸为1．5mm。前悬架约束12345自由度；后悬架约束23自由度，同时在前悬架处施加绕x轴的强制扭转载荷。√多灞—旷。。+；∥。‘图1某商用车车架有限元分析模型1．2台架试验本文搭建的某商用车车架扭转台架试验工装和车架实物，如图2所示。将位移传感器安装在样品14个测试点处，147汽车实用技术2017年第2期测试点为重点关注变形的区域，在规定的扭转角度下，测量相应的位移值，并计算车架扭转刚度。将应变花安装在车架的13个测试点处，测试点根据cAE分析，选择应力梯度均匀、容易贴片和重点关注的区域，在规定的扭转角度下，测量相应的

7、应变值，从而计算出应力值。图2某商用车车架扭转台架试验2、结果及分析2．1位移分析图3为cAE和试验扭转+5。位移测试点布置图，共14个点，均为对称布置，测试点统一在车架下翼面，且距离下翼面外边缘距离相等。图4为cAE和试验扭转+5。位移结果，可以看出，cAE结果和试验结果比较接近，除了6L和6R外(约束位置)，其最大误差率为13％(出现在3L点)。图3CAE和试验扭转+5。位移测试点布置图图4CAE和试验扭转+5。位移2．2刚度分析车架的扭转刚度指使汽车轴距长度内的系统扭转单位角度所需的扭矩，或者为扭矩与轴距长度内的转角之比。从商用车整体结构来看，车架

8、前后部分的扭转刚度应稍大，而中间部分的扭转刚度应稍小。驾驶室后围以前的这一段车架