某微型車車架結(jié)構(gòu)的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、有限元分析是現(xiàn)代工程設(shè)計中一種快捷、有效的輔助工具。在汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計中，它對提高汽車動、靜態(tài)性能和優(yōu)化車身、車架結(jié)構(gòu)設(shè)計，縮短新車開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)費(fèi)用，均有重要意義。將有限元技術(shù)應(yīng)用于汽車的結(jié)構(gòu)分析，提出改進(jìn)意見，使結(jié)構(gòu)能夠滿足強(qiáng)度和剛度要求，已經(jīng)成為汽車設(shè)計的重要組成部分。車架是汽車上重要的承載部件，車輛所受到的各種載荷最終都傳遞給車架，因此，車架結(jié)構(gòu)性能的好壞直接關(guān)系到整車設(shè)計的成敗。 本文利用有限元軟件，對某微型車車架進(jìn)行

2、了有限元分析，論文的主要工作如下：首先，運(yùn)用MSC.PATRAN對該車架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，計算出了車架的應(yīng)力分布、彎曲強(qiáng)度、剛度、模態(tài)和疲勞壽命；其次，應(yīng)用非線性有限元理論，利用ANSYS/LS-DYNA，軟件對車架結(jié)構(gòu)J下面碰撞剛性墻進(jìn)行了數(shù)值模擬計算，可以作為實車試驗的相互驗證手段，縮短被動安全試驗的周期。車架以48km/h的碰撞速度進(jìn)行仿真模擬計算，然后對整車進(jìn)行加速度分析、變形分析、吸能分析。分析結(jié)果表明車架滿足了抗撞安全性，通過

3、相關(guān)文獻(xiàn)的對比，論文中仿真簡化模型的建立是基本正確的，結(jié)果分析基本正確，符合碰撞仿真的基本規(guī)律。最后，用OPTISTRUCT軟件對微型車車架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計，所謂拓?fù)鋬?yōu)化，就是在改善或保持結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上得到材料的最優(yōu)分布，它使復(fù)雜結(jié)構(gòu)在概念設(shè)計階段即可靈活、理性地進(jìn)行方案優(yōu)選。它是工程師對產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新性概念設(shè)計的有力輔助工具。本文采用均勻化方法，對在彎曲和扭轉(zhuǎn)工況下的某微型車車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計，經(jīng)計算獲得車架拓?fù)湫问?，?/p>