某轻型货车车架强度的有限元分析

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1、西南大学本科毕业论文（设计）目录摘要1Abstract.20文献综述30.1车架概述30.2有限元分析的国内外现状30.3有限元分析在车架上的应用50.4本文研究主要内容51引言71.1研究意义71.2国内外研究现状81.3本文研究主要内容112有限元法基本理论及软件介绍112.1有限元法发展概述112.2有限单元法的基本理论122.2.1线弹性体有限元分析132.2.2弹性问题基本力学方程152.2.3壳体单元基本理论192.3有限元软件分析212.3.1有限元分析流程212.3.2有限元分析软件简介223车架有限元模型的建立243.1几何模型的建立243.2有限元模型的建立253.2.1模

2、型导入253.2.2参数设置253.2.3单元简介253.3.4划分网络28II西南大学本科毕业论文（设计）4车架静力分析284.1静力分析基础284.2刚度理论基础304.3车架静力工况分析314.3.1弯曲工况314.3.2扭转工况334.3.3制动工况354.3.4转弯工况375总结39参考文献40致谢42II西南大学本科毕业论文（设计）摘要：汽车车架作为汽车总成的一部分，承受着来自道路和货物的各种复杂载荷，并且汽车上许多重要总成都是以车架为载体。因此车架的强度和刚度在汽车总体设计中起到了非常重要的作用。本文基于Pro/E软件建立了车架结构的实体模型，导入ANSYS建立了车架的有限元模型

3、，利用ANSYS有限元分析软件对该车架在弯曲工况、扭转工况、紧急制动工况和紧急转弯工况下的静态强度进行了分析。分析结果表明，该车架受到的最大应力值小于材料的强度极限，满足设计的要求。关键词：车架；有限元；ANSYS；静力分析42西南大学本科毕业论文（设计）Abstract:Asapartofthetruck,theframesupportsallkindsofcomplicatedloadscomingfromtheroadandfreight,andmanyassemblyofthetruckarebuiltintheframe.Sotheintensityandthestrongofthe

4、frameplayaveryimportantroleinthedesignoftrucks.AmodeloftheframeisestablishedbyusingPro/Einthispaper,andafiniteelementmodeloftheframeisestablishedbyimportingANSYS.Thestaticintensityoftheframeisanalyzedinthesituationofbending,torsion,brakingandswervebyANSYS.Theresultindicatesthatthestressoftheframeisl

5、essthantheutmostintension,andtheframeissatisfiedwiththedesign.KeyWords:Frame;Finiteelement;ANSYS;Staticanalysis42西南大学本科毕业论文（设计）0文献综述0.1车架概述汽车作为交通运输工具之一，在人们的日常生活中发挥着非常重要的作用。随着国民经济的快速发展，汽车工业也得到了飞速发展，在现代化发展的今天，生产出结构轻、性能好、质量高、用途广、安全可靠的汽车，成为了厂家和客户共同关注的焦点。汽车作为工程领域的一个分支，面临很多问题和困难，包括复杂的几何形状、复杂的载荷作用以及复杂的支承约束

6、等。在实际汽车结构设计中，安全性是首要的，在保证安全的前提下，又要使车架的结构合理，便于加工和装配，同时也要减少材料的量。这需要对车架的强度进行分析，通过强度分析，有针对地对一些主要构件进行结构优化设计。早期汽车所使用的车架，大多都是由笼状的钢骨梁柱所构成的，也就是在两支平行的主梁上，以类似阶梯的方式加上许多左右相连的副梁制造而成。车体在车架之上，至于车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等板件，则是另外再包覆于车体之外，因此车体与车架其实是两个独立的构造。这种设计的最大好处，在于轻量化与刚性得以同时兼顾，因此受到了不少跑车制造商的青睐，早期的法拉利与兰博基尼都是采用的这种设计。由于钢骨设计的车架必须通

7、过许多接点来连结主梁和副梁，加之笼状构造也无法腾出较大的空间，因此除了制造上比较复杂、不利于大量生产之外，也不适合用在强调空间的四门房车上。随后，单体结构的车架在车坛上成为主流，笼状的钢骨车架也逐渐改由这种将车体与车架合二为一的单体车架所取代。作为汽车总成的一部分，车架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，因此，设计出重量轻而各方面性能达到要求的车架结构是一