nx在载重汽车车架设计中的应用

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1、NX在载重汽车车架设计中的应用1前言   随着我国交通运输业日益发展，重型载重汽车在我国交通运输业的使用越发普遍。重型载重汽车以其载重大，运输效率高，使用范围广而受到用户的喜爱。而车架作为载重汽车的重要组成部分，有着类似于人类骨骼般的作用。它在实际应用中不仅要承受车辆行驶过程中产生的各种力和力矩，还有承受着各种静载荷和动载荷。也正是因为如此，在重型载重汽车的设计中不能不考虑到用户的特殊使用要求，确保重型载重汽车车架能够满足各种恶劣的使用条件下具有较高的可靠性和安全性。由此，对其强度、刚度及可靠性方面的设计精度要求更高。这样，

2、在载重汽车车架的研究设计过程中，就不得不大量应用计算机技术来确保它的设计。计算机技术的发展使研究人员开发了大量的绘图程序和三维软件，并且建立了一系列的软件平台来进行同步交互开发设计。而NX软件作为一套非常实用、全面的计算机CAD/CAM软件，已经被广泛应用于航空航天、汽车、通用机械、模具等领域。利用NX可以完成产品从概念设计、模型建立、性能分析、运动分析到加工等整个生产过程，在载重汽车的车架设计中，NX更是大量的应用在产品设计的各个阶段。这些都大大的提高了新产品的开发设计以及产品的优化设计的效率，使车架的性能得到最大化的可靠

3、设计和安全设计，缩短了产品进入市场的周期。2基于NX软件的设计思路   产品的复杂程度是由构成产品的每一个零件的几何特征以及部件所完成的功能共同决定的。一般的讲，开发和设计任一产品涉及的范围都很广，需要考虑的因素也很多，即便采用CAD技术也不例外，这就需要选用合适的辅助设计软件。而NX本身就是集计算机辅助设计、辅助分析、辅助制造和集成制造技术为一体，通过其符合造型和特征造型以及参数造型方式，能够简明、准确有效生成各种复杂的几何形体并能完成各种相关设计、分析和制造工作。利用NX软件作为开发平台，具体设计思路如下：图1：（NX开

4、发设计流程图）3基于NX的车架具体设计   3.1车架建模   NX软件的几何特征建模相对于其他三维软件的建模功能更加易操作，具有较强的实用性。首先利用NX中的建模模块进行建模，建模模块包括特征建模模块和自由形状建模模块两大部分，它将基于约束的特征建模和显示几何建模集成在一起，提供了强大的复合建模能力，可以轻松地建立各种复杂的实体建模和面建模。在NX中以草图绘制为基础，并通过一系列的拉伸、旋转等操作，来构建车架的零部件实体模型。边梁式半挂车车架的构成主要有大梁、横梁、封头、边梁、斜撑、大撑、牵引销等组成。   3.2车架装配

5、   NX中有着强大的装配模块，在产品的实际开发过程中为设计者提供了便捷。目前国内外广泛采用横梁贯穿纵梁腹板连接的车架结构。它在贯穿出只焊接横梁腹板，其上下翼板不焊接，使焊接变形减小。同时，还具有腹板承载能力大的特点。在偏载较大时，能使车架各处所产生的应力分布较均匀的特点。本车架亦采用此连接方式的结构，对车架进行装配。其装配后的实体模型如图2。图2：（车架实体装配图）   3.3车架分析   由于NX/Senario具有较强的前后处理功能，计算结果可信，其有限元模型可以从NX建模模块中直接生成，并可进行方案的比较，进而可精确

6、的表现真实的产品设计，为产品的分析节省了设计时间。且在分析的后处理结果显示中，能够直观地得到其结构各部位的应力、应变等参数的分布情况，还可以得到产品的模态分析的效果图。无论从计算的速度还是计算的准确度上都是传统设计无法比拟的。   利用NX中建好的模型直接在其结构分析中进行分析。进入结构分析模块，首先对模型进行检测以确保模型的整体性，然后对模型赋予材料，NX的材料库中提供了众多工业生产中常用的材料以及相应的参数（本模型的材料为钢），再对模型进行有限元网格的划分，最后进行相关的分析处理。   有限元分析过程中，网格划分的精确程

7、度对分析的结果的精度有着直接的影响。一般来说，网格划分的越小，它的分析的精度越高，但细化会使模型的单元和节点数目成倍的增加，从而是分析所用的时间大大的增长。在NX中可以分居模型的大小可以对模型自行计算网格的大小，这就为网格的划分进行了合理的计算，为划分网格和解算分析过程的时间进行最大化的利用。本模型采用四节点四面体单元体对模型进行有限元网格的划分，划分的结果一共有98053个节点和274535个单元，划分后的模型如图3。图3：（有限元网格的划分）