某型号电动汽车车架的有限元建模及模态分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com某型号电动汽车车架的有限元建模及模态分析·王莹莹负海涛吕建龙。(1．青岛理工大学汽车与交通学院青岛266520；2．青岛澳柯玛电动车有限公司青岛266510)摘要：针对某型号电动车的车架拓扑结构，首先利用UG建立其3D模型；然后导入Hypermesh建立以壳单元为基本单元的车架有限元分析模型；最后在ANSYS中计算出该车架的模态特性，得到了该车架自由状态下的十二阶频率。为车架响应提供了重要的模态参数，同时也为车架拓扑结构的优化设计提供了理论依据。关键词：电动车；车架；有限元；模态分析The

2、FiniteelementmodelingandmodalanalysisofaelectriccarframeWangYingying。YunHaitao，LvJianlong，(1．SchoolofAutomobileandTrafficEngineering，‘QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266520；2．QingdaoAucmaElectricVehicleCompany，Qingdao266510)Abstract：Takingaframetopologicalstr

3、uctureofaelectriccarastheresearchobject，the3DmodelwasconstructedbyUG．AndThenthemodelwasimportedintoHypermeshtoestablishthefiniteelementanalysismodel，whichusetheshellasthebasicunitoftheflame．Thefinalcalculationofflamereferredtomodelstatepropertieswouldbecarriedoutin

4、ANSYS，twelvenaturalfrequenciesunderfreeconditionswasobtainedatlast．Theresearchprovidedimportantparametersforthemodalresponse，anditalsoprovidedatheorybasisforframetopologicalstructureoptimization．Keywords：electricvehicle；frame；finiteelement；modalanalysis外，合理的振动特性也是十

5、分重要的。因此，车架的模1、前言态分析在汽车设计中具有重要的意义】。．车架作为汽车的承载基体，不但承受着车身及车身本文的研究对象是某纯电动电动汽车车架，车架主附件的载荷，行驶过程还将承受来自道路的各种复杂载要由2根纵梁和若干横梁焊接而成，纵梁选用12号槽荷。行驶过程中，作用在车架各部件上的载荷都是动载钢，横梁则采用60×40×3，80×60×3两种型号的方荷，结构上产生的位移、应力、应变不仅随其在结构中管，总体长度为4940mm，最大宽度为2000mm，高度为的空间位置变化，同时也随时间而变化。如果动载荷的120ram。车架

6、的材料均为Q235，其材料参数取：弹性频率与结构的某些固有频率接近或相等，结构将产生强模量E=2．1l×10MP，泊松比u=0-3，密度=7．8×烈的振动，从而引起很高的动应力，造成早期疲劳破坏10‘t／蛐。或产生不允许的大变形。为了避免类似共振、噪声过大车架是一个大型复杂的装配体，很难把所有的结构等不良现象，确保车辆使用的安全可靠，需要知道结构建立有限元模型，因而在尽可能反映车身结构主要力学振动的固有频率及其相应的振型。在车架设计中除了要特性，保证结构同样准确的前提下，对构件进行相应的保证足够的强度、足够的抗弯刚度和合适的

7、扭转刚度简化。省略车架构件中对车架的整体振型影响不大的小函匪学兔兔www.xuetutu.com尺寸结构，比如弹簧吊耳，拉支架，焊接线夹等。忽查内容一般为略车架的焊缝及所有工艺孔，将所有倒角和过渡圆角简化为直角等。简化后的车架装配图如图l所示。图2没有补面的有限元模型Fig．2FrameFiniteElementModelBeforeFilling图1车架三维装配图Fig．1theassemblyModelofframe2、有限元模型的建立2．1三维模型的导入图3补面后的有限元模型Fig．3FrameFiniteElemen

8、tModelAfterFillingUG建立的三维实体模型，可以直接利用Hypermesh提供的UG接口直导入，也可将零件在UG是否有重复的节点、重复的或缺少的单元，以及高中另保为IGES或STP格式，然后利用Hypermesh提度畸变或翘曲的单元。单元尺寸应得到控制，如单元长供的IGES