基于ANSYS的载货汽车车架静动态性能分析.pdf

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1、2016(6)FOCUS摘要：为了校核低合金钢材料满足不同工况下车架刚度要求，同时计算出车架固有频率值，为汽车厂商设计车架提供依据。基于SohdWorks软件建立汽车车架的三维模型，利用大型有限元软件ANSYS对模型进行不同工况下的静力学分析，得到车架应力、应变及位移图像；通过进行动力学模态分析，得到车架固有频率及振型；以汽车通过减速带时的工况为例，对车架施加瞬态动力载荷，得到车架变形图和位移响应曲线，分析车架在受到瞬态冲击载荷时的变形。结果表明：柔性体车架结构在2种-x-况T满足刚度要求，最大应力值约200MPa，进而得到车架的固有频率值，为车架的动态设计提供依据。

2、同时也为弹性车架的刚柔耦合模型的性能分析提供理论基础。关键词：载货汽车；车架；有限元模型；静力分析；模态分析；瞬态分析AnalysisonHeavy．．dutyTruckFrameStaticandDynamicPerformanceBasedonANSYS水Abstract：Thepurposeofthispaperistocheckwhetherthelower—alloysteelmeetstherequirementsofframestiffnessunderdifferentworkingconditions．Ratedfrequencyiscalculat

3、edtoprovidethebasisfortheautomakertodesigntheflame．BasedonSolidWorkssoftwaretobuild3Dmodelofvehicleflame，usingsoftwareANSYStodostaticsanalysisunderthedifferentworkingconditions，thefiguresofthestress，strainanddisplacementareobtained．Atthesametimetheratedfrequencyandthepatternofvibrationa

4、reprovidedthroughthedynamicmoduleanalysis．Takingtheworkingconditionthatthetruckisdrivingacrossthespeedreducingbandasanexample，thefigureofframedeformationandthecurveofdisplacementresponsearegainedbyapplyingthetransientdynamicloadontheflameandthedeformationofframeisanalyzedatbeatingthetra

5、nsientdynamicload．Theresultsshowthattheflexibleframecanmeetthestiffnessrequirementsunder2workingconditions，theratedfrequencyofframewillbeobtainedwhenitsmaximumstressisabout200MPa，whichwillprovidethebasisfortheframedynamicdesignandthetheoreticalbasisfortheperformanceanalysisofrigid—flexi

6、blemodel．Keywords：Heavy-dutytruck；Frame；Finiteelementmodel；Staticanalysis；Moduleanalysis；Transientanalysis车架是发动机、车体、传动部件及外部载荷的基础和关键承载部件，它承受的载荷包括汽车车身质量和行驶时受到的冲击、扭曲及惯性力等。由于车架受力的复杂性，合理的设计目标不容易实现，但车架强度、刚度性能的好坏直接影响汽车行驶过程的安全性及可靠稳定性㈣。因此，有必要对汽车车架的刚度及强度进行验证分析鲫，同时对车架有限元模型进行动力特性分析，得到车架固有频率及振型，为汽车车

7、架动态设计提供理论参考M。通过阅读文献，车架在瞬态响应分析方面研究较少，但瞬态冲击不仅影响车架的使用寿命，还影响汽车行驶平顺性1¨1l。文章还以汽车通过减速带时的工况为例，分析车架在冲击载荷作用下动力响应，得到车架的位移响应曲线。1车架建模文章以某重型三轴载货汽车为例，其车架为边梁式，由位于两边的2根纵梁和11根横梁组成。车架长11398mm，宽860mm，高302mm，前轴与后前轴的轴距为5700mm，2个后轴轴距为1300mm。一般情况+基金项目：国家自然科学基金项目(11472180)；教育部新世纪优秀人才计划项目资助(NCET一13—0913