基于CATIA与ANSYS的节能车车架模态分析.pdf

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1、第53卷第10期V01．53No．10农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2015年lO月0ctober2015doi：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、边界与栽荷设定、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

2、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]THIll[文献标志码]A[文章编号】1673—3142(2015)10-0001--04TheModalAnalysisofHondaEnergy-savingVehicleFrameBasedonCATIAandANSYSLiJunying，DengTao(SchoolofMechatronics＆AutomobileEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，Chi

3、na)[Abstract]FortheHondaenergy-savingvehicleframe，the2DCADmodelisestablishedandchangedintoCATIA3Dmodel，thenimportedintoANSYSsoftwareforfmiteelementanalysisincludingmeshing，boundaryandloadingsetting，deformationanalysis，therigidityandintensityanalysis．Moreover，themodalanalysisonthefranleisexecutedund

4、erundampedfreevibrationcondition．Theresultsshowthatthevibrationoftheframeisnoteasytocauseafewordervibrationsuperpositionduetoagreatdealofdifferencebetweeneachordermodal．andthestrengthoftheframeisbetter．【Keywords]frame；CATIA；ANSYS；modalanalysis0引言态，了解其振型pIq，保证赛车车架有足够的刚度。随着科学技术不断进步。汽车行业软件建模分析几乎已经渗透到每

5、个角落。底盘作为汽车承载器件。其结构设计、材质选择尤为重要。模态分析为各产品的结构设计、性能评估提供了一个重要的参考，其可靠的实验结果往往作为产品性能评估的有效标准【”。目前，大多数本田节能车竞赛用车都没有进行模态分析，只凭经验设计，造成质量不过关，赛车稳定性低，给车手带来潜在的危险。虽然也有部分车队在ANSYS中直接建模分析，但这样效率较低。采用CATIA软件对赛车车架三维建模．然后导人ANSYS进行有限元分析。可以大大提高建模和分析效率121。本文针对本田节能车竞赛用车．基于CATIA和ANSYS进行车架模态分析，使赛车架始终处于可预见、可控制状基金项目：国家自然科学基金资助项I弓(51

6、305473)、中国博士后科学基金资助项目(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(cste2013jcyjA0794)和重庆市教委科学技术研究项目(KJl20421)。收稿日期：2015-05—14修回日期：2015-05—211赛车车架CATIA三维建模1．1赛车车架的CAD二维设计在进行三维建模前．首先在CAD中进行二维设计，如图1，赛车车架基本参数如表1。蠡窄墼30釜辫370驾驶员质t／kg车架质量／kg车架材质车架材质外形／ram606120x30方管。厚：2柏15铝合金—元五万矛吾丽1．2赛车车架CA

7、TIA三维建模建立三维模型是进行有限元分析的前提，只2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．提高分析数据的可靠性、准确性。本赛车开发过程中运用了CATIA软件进行三维建模，然后导人AN．SYS中进行有限元分析，大大提高了开发的效率，缩短了产品的开发时间，且便于模型的改建与优化。将图l的CAD二维赛车车架数据转化为CATIA三维结构，如图2所示。图2车架三维建模Fig．2Thef