基于CATIA与ANSYS的节能车车架模态分析

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1、第53卷第10期农业装备与车辆工程2015年10月Vol．5第533卷第No．1010期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGOctober2015doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．10．001基于CATIA与ANSYS的节能车车架模态分析李军营，邓涛（400074重庆市重庆交通大学机电与汽车工程学院）［摘要］针对本田节能车竞赛用车车架，建立CAD二维模型并转化成CATIA三维模型，导入ANSYS软件中进行网格划分、边界与载荷设

2、定、形变等有限元分析，以及车架刚度分析和强度校核分析，并进行无阻尼自由振动状态下车架模态分析。结果表明：由于各阶模态之间相差较远，车架在受到赛道路面引起的振动时不易发生几阶振动的叠加，车架的强度较好。［关键词］车架；CATIA；ANSYS；模态分析［中图分类号］TH111［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)10-0001-04TheModalAnalysisofHondaEnergy－savingVehicleFrameBasedonCATIAandANSYSLiJunying，D

3、engTao（SchoolofMechatronics＆AutomobileEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China）［Abstract］FortheHondaenergy－savingvehicleframe，the2DCADmodelisestablishedandchangedintoCATIA3Dmodel，thenimportedintoANSYSsoftwareforfiniteelementanalysisi

4、ncludingmeshing，boundaryandloadingsetting，deformationanalysis，therigidityandintensityanalysis．Moreover，themodalanalysisontheframeisexecutedunderundampedfreevibrationcondition．Theresultsshowthatthevibrationoftheframeisnoteasytocauseafewordervibrationsuper

5、positionduetoagreatdealofdifferencebetweeneachordermodal，andthestrengthoftheframeisbetter．［Keywords］frame；CATIA；ANSYS；modalanalysis[3-6]0引言态，了解其振型，保证赛车车架有足够的刚度。随着科学技术不断进步，汽车行业软件建模1赛车车架CATIA三维建模分析几乎已经渗透到每个角落。底盘作为汽车承1.1赛车车架的CAD二维设计载器件，其结构设计、材质选择尤为重要。模态分在进行

6、三维建模前，首先在CAD中进行二维析为各产品的结构设计、性能评估提供了一个重设计，如图1，赛车车架基本参数如表1。要的参考，其可靠的实验结果往往作为产品性能评估的有效标准[1]。目前，大多数本田节能车竞赛30370862×准8．606用车都没有进行模态分析，只凭经验设计，造成质03061852．670526765．688463515008．242量不过关，赛车稳定性低，给车手带来潜在的危40405险。虽然也有部分车队在ANSYS中直接建模分18201995析，但这样效率较低。采用CATIA软件对赛车车图

7、1车架二维CAD模型架三维建模，然后导入ANSYS进行有限元分析，Fig.1Theframe2DCADmodel[2]可以大大提高建模和分析效率。本文针对本田节表1车架设计参数能车竞赛用车，基于CATIA和ANSYS进行车架Tab．1Parametersofthecarframe模态分析，使赛车架始终处于可预见、可控制状驾驶员质量／kg车架质量／kg车架材质车架材质外形／mm606120×30方管，厚：2基金项目：国家自然科学基金资助项目(51305473)、中国博士后科4015铝合金20×20方管，厚

8、：1．2学基金资助项目(2014M552317)、重庆市博士后研究人员科研项目特别资助(xm2014032)、重庆市科委基础与前沿研究计划项目1.2赛车车架CATIA三维建模(cstc2013jcyjA0794)和重庆市教委科学技术研究项目(KJ120421)。建立三维模型是进行有限元分析的前提，只收稿日期：2015－05－14修回日期：2015－05－212农业装备与车辆工程2015年有建立准确的、可靠的三维模型才能减少误差，提2.2边界