基于ANSYS的FSC车架有限元分析-论文.pdf

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1、第52卷第9期农业装备与车辆工程2014年9月September2014V0l_52No．9AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERINGdoi：10．3969／j．issn．1673—3142．2014．09．006基于ANSYS的FSC车架有限元分析于淼，杜俊廷，鲁植雄(210031江苏省南京市南京农业大学工学院)[摘要]利用有限元方法对大学生方程式(Fsc)赛车车架进行静态强度分析以及运动学模态分析，在ANSYSWorkbench模块下直接建模进行有限元分析，获得车架在弯曲、制动、转弯等工况下

2、的应力分布情况，以及不同阶数下的车架固有频率和振型，检验车架是否合理，并为车架结构的改进提供理论依据。[关键词]FSC；有限元；车架；模态分析；线性屈曲分析[中图分类号]U463．32[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2014)09-0020-04FiIliteElementAnalysisofFSCRacingCarFrameBasedonANSYSYuMiao，DuJunting，LuZhixiong(EngineeringCollege，NanjingAgricultureUniversity，NanjingCi

3、ty，JiangsuProvince210031，China)[Abstract]ThestaticstrengthanalysisandmodalanalysisofkinematicsaleconductedbyusingthefiniteelementmethodfortheRacingcar(FSC)frame．ModelingandfiniteelementanalysisaleconducteddirectlyundertheANSYSworkbench，thestressdistributionfortheframei

4、nbending，braking，steering，andotherworkingconditions，andtheframeofdiferentordernaturalfrequencyandvibrationmodearegot．Theframeistestedtoseeifit’Sreasonable，andtheoreticalbasisisprovidedfortheimprovementofframestructure．[Keywords]FSC；finiteelement；frame；modalanalysis；lin

5、earbucklinganalysis0引言、FSC赛车车架属于非承载式车身，是整车部件以及附属物的安装基础。为保证赛车在各种工况下行驶的安全性。需要对车架进行有限元分析，确保车架有足够的强度、弯曲和扭转刚度，并且考虑车架的振动特性以避免各部件之间产生共振。现借助

6、

7、_l

8、‘丽孽-有限元分析软件ANSYS，分析车架在弯曲、转弯、图1车架三维线框模型紧急制动3种工况下的强度、刚度以及模态、屈曲Fig．1Three—dimensionalmodelofwireframe等特性，为结构的改进设计提供理论依据。1。2材料选择以及网格划分1车

9、架有限元模型的建立车架材料选择4130结构合金钢。弹性模量为2．05E11Pa，泊松比为O．29，屈服强度为250MPa，强1．1车架实体模型的建立度极限480MPa。利用Mesh中的Automatic建立准确可靠的模型是分析的关键。本文采用Method，并对单元的基本尺寸进行控制，划分出了在ANSYSWorkbenc模块直接建立模型的方法．基本尺寸为lOmm的梁单元网格。共分为10776个更加准确可靠。为防止其它CAD软件模型导入节点，7688个单元。添加网格后的车架模型如图2。ANSYS时引起缺陷，导致分析误差。选择在Work—

10、bench中的Designmodeler中直接建立车架的线架耦合模型。所有管件用线架建模。其模型如图1。项目来源南京农业大学创新性实验实践教学项目(2013SY49)：南京农业大学大学生课外科技竞赛活动项目(201402)图2车架网格模型收稿日期：2014—06—15修回日期：2014—08—12Fig．2Framemeshmodel36农业装备与车辆工程2014焦围内，从而使得优化后的悬架运动特性性能有了[21ReimpellJ．Theautomotivechassisengineeringpn’neiples[M]．GreatB

11、ritain：SocietyofAutomotiveEngineers—-SAEInterna·-明显的提升，为赛车悬架的设计优化提供了可靠tional，2001：307-323．的参考。[3】MillikenWF．Racecal"v