大型客车车身骨架静态模态分析及优化.pdf

《大型客车车身骨架静态模态分析及优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第4期130MachineryDesign&Manufacture2016年4月大型客车车身骨架静态模态分析及优化伍玉霞，韩剑，刘俊杰(1．桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林541004；2．桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004)摘要：在CAD数据模型的基础上，采用有限元分析软件ANSYS建立了某大型客车车身骨架的有限元模型，对其施加合理的栽荷与约束条件分析了在四种典型工况下车身骨架的静态特性；并采用兰索斯法对骨架进行了自由模态分析，得到了骨架的前20阶的振型和固有频率。根据分析结果采用零阶优化方法对骨架进行了优化

2、设计，研究结果表明，本次优化实现了骨架的轻量化，在骨架应力增加不大的情况下变形和车身安全系数得到降低，同时骨架的固有频率范固变宽。关键词：大型客车；静态分析；模态分析；tt化设计中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2016)o4—0130—03StaticModalAnalysisandOptimizationofMotorbusBodyFrameWUYu-xia，HANJian，LIUJun-jie(1．InstituteofInformationTechnologyofGUET，GuangxiGuilin54100

3、4，China；2．SchoolofMechanical&ElectricalEngin—eering，GuilinUniversityofElectronicTechnology，GuangxiGuilin541004，China)Abstract：OnthebasisoftheCADmode1．thefiniteelementmodelof0rtemotorbusbodyframe埘傩establishedinfiniteelementanalysis$ofiwareANSYS，thestaticcharacteristicofframeun

4、derfourtypicalconditionswereanalyzedwithreasonableloadandconstraintcondition，and-7emodalanalysisofframe埘珊carriedoutbyLanczosmethod，andthevibrationtypeandnotuarefrequencyofthefirst20orderwereobtained．Theoptimizationdesignoffromecarriedoutbyzero-orderoptimizationmethodaccording

5、totheresults，whichshowedthelightweightoffra,n~WaSrealized，deformationandbodystyfactor璐reducedinthecaseoflittleframestressincrease，whilethenaturefrequencyrangeofframeWasw／dene正KeyWords：Motorbus；StaticAnalysis；ModalAnalysis；OptimumDesign1引言种工况下骨架变形和应力以及在无阻尼自由振动状态下的前2O阶模态的固有频率和振

6、型，根据分析结果对骨架进行优化设计。车身是客车的三大总成之一，也是客车的重要承载部件【l1，统计资料表明，大型客车车身的质量约占整车装备质量的(40—2车身骨架有限元模型的建立60，相应的车身骨架制造成本约占整车制造费用的一半左右，本研究中的客车是半承载式车身，发动机后置，客车尺寸为因此客车车身的设计与制造直接代表着整车的开发水平咖。客车(8830x2350x3280)mm，驾驶员位置位于客车前部左侧，有前、后骨架是车身的承载结构，也是固定内外护板、车身附件和承载蒙风窗，单乘客门位于客车前部，左右侧布置双人座椅，共34张乘皮覆盖件等构件的基体。车

7、身骨架的载荷分布极为复杂，对其进客座位，正驾座1个，最后一排5座，侧窗为铝合金窗，车身材料行承载分析具有较大难度睁訇，由于车身骨架的质量和结构形式直也多为封闭的矩形管件。底架为纵梁加横梁结构，纵梁和横梁的接影响客车的豪全性、舒适性、动力性和使用寿命等，因此在客车断面均为槽型。客车骨架采用冷弯型矩形金属管，连接方式为焊设计的初始阶段就要充分考虑骨架的强度、刚度和加工工艺的合接。理性，并在保证上述条件的前提下适当减轻自身重量【7l。在ANSYS中建立骨架的有限元模型，如图1所示。该模型本研究以国内某大型客车为目标车型，通过分析得到在四包含22822个

8、单元和21454+~／A。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一来稿日期：2015—08-