轻型客车车身有限元建模及建模精度分析.pdf

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1、研究与分析·机械研究与应用·轻型客车车身有限元建模及建模精度分析白桂彩(连云港工贸高等职业技术学校，江苏连云港222061)摘要：总结了有限元建模中关键问题的处理方法。根据车身总成分及零件装配关系建立了车身三维实体模型。通过车架建模精度分析，验证了有限元建立的模型满足了工程中的需要，对车身设计具有一定的参考作用。关键词：车身；有限元方法；模型；精度中图分类号：U463．82文献标识码：A文章编号：1006—4414(2010)05—0041—03Modelingoffiniteelementmethodan

2、dprecisionanalysisforbodyoflightbusBaiGui—cai(Lianyungangn庙fandtradehighervocational—technicalschool，IJanyungangJiangsu222061，China)Abstract：Inthearticle，thekeyproblemofthemodelingoffiniteelementmethodissummarized．ThethreedimensionCADmodeloftheearbodyiscre

3、atedbasedonconnectionpropertybetweenassemblyandpart．Throughtheprecisionanalysisofthetheframe，Themodelisverifiedtothedemandintheengineering．Itwillbeusefulforthebusbodydesign．Kwords：carbody；finiteelementmethod(FEM)；model；precision1有限元建模方法与流程件。在CATIA中，零件的每一个曲

4、面都由各自的线汽车的更新换代很大程度上取决于车身。在汽段组成，相邻的曲面之间不能共用边界线。这样，就车新车型的开发过程中，车身设计一直占据着主导不能满足ANSYS中自动网格划分的功能要求。所地位。在车身前期设计过程中，利用有限元分析方法以，要先删除掉重复的线以及线上所包括的点，并用，能缩短开发周期，节省大量的试验与生产费用。实布尔运算中的相加功能把保留下来的线连成一条线，践和实验证明，众多近似分析方法中，有限元法是运以确保相邻两面有公共边。简化原则是：删除对结构用最为成功、最为有效的数值计算方法。力学性能影

5、响小的装配工艺孔、让位台阶及过渡圆角对于复杂曲面造型，使用CAD造型软件相对于等工艺结构；将小面合并成大面，相邻面要共用一条CAE软件，在操作上方便一些。首先通过CAD造型轮廓线，以保证各个面划分出的网格在边界处共用节软件根据工程图或者实地测绘的尺寸来建立结构的点，使边界上没有节点错开现象，这样计算的结果才CAD模型。这样的模型一般包括曲面、曲线、点的信能最大限度地保留零件的主要力学特征。息。然后，将单个零件的CAD文件(通常分为．2．2有限元网格划分part文件)转换为CAE软件能够识别的一种文件格根据车

6、身的结构特点、分析目的和结构的受力特式。再将其导人CAE软件中。经过拓扑修正，网格点，这里选用能精确反应车身结构动力学特性的划分，来得到单个零件的CAE模型。再通过总成装shell63壳单元，边长限定为40mm。shell63壳单元综配来完成结构的CAE建模。其基本流程如下：建立合了平面应力板单元和受弯曲的薄板单元的共同特结构三维CAD实体模型导人有限元分析软件一零性，可以承受平行及垂直板中面的载荷，每个节点件拓扑修正_+划分网格，网格修改一总成装配一定义有6个自由度，也有6个节点力分量。单元的基本实体属性

7、。形式是四边形，它可以转化为三节点的三角形单元。2有限元模型的建立uJ．图1是轮罩有限元模型简化后网格划分情况，简2．1白车身的三围模型与简化化后网格比较合理，有利于保证计算精度。图2驾驶实际的白车身三维模型，不仅有很多小孔等特征室前、中、后地板有限元模型，图3是地板总成有限元面，而且每个面都有自己单独的(即不与相邻面共用模型。的)轮廓线。在ANSYS中读人CATIA的PART文3建模中关键技术问题的处理．3j件，然后对模型进行修改。ANSYS7．0以上版本有直3．1车身钣金件上焊点的模拟接和CATIA的接

8、口，可以直接读人零件的PART文电阻点焊是车身结构中大量金属板构件间的主收稿日期：2010—08—21作者简介：白桂彩(1972一)，女，江苏邳州人，高级讲师，研究方向：机械电子工程。·4l·硼穷与分析·机械研究与应用·要连接形式，分布于车身各部位，数量达几万个。焊4车架的建模接形状近似直径为4～6mm的圆柱形，间距在40—车架作为汽车结构中的主要部件，需要有一个准60mm之间，以50mm居多。主要为搭接焊或翻边