基于有限元法的貨車車架靜動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、車架作為汽車的承載基體，安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、懸架、駕駛室、貨廂等有關(guān)部件和總成，承受著傳遞給它的各種力和力矩。車架工作狀態(tài)比較復(fù)雜，無(wú)法用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計(jì)算，而采用有限元方法可以對(duì)車架的靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行較為準(zhǔn)確的分析，從而使車架設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)入到科學(xué)設(shè)計(jì)階段。
　　本文對(duì)車架及其載荷進(jìn)行了適當(dāng)簡(jiǎn)化，在有限元軟件Hypermesh中建立了車架的有限元模型，對(duì)車架在扭轉(zhuǎn)、彎曲兩種工況，施加相應(yīng)的邊界條件和載

2、荷條件，進(jìn)行了靜態(tài)響應(yīng)分析，找出了車架結(jié)構(gòu)中的薄弱部位，證明了車架結(jié)構(gòu)的合理性。計(jì)算了車架在自由狀態(tài)下的前十階模態(tài)特性，獲得了車架自由狀態(tài)下的固有頻率，在本文中還做了模態(tài)試驗(yàn)，并將計(jì)算得到的固有頻率值與模態(tài)實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，得知兩種結(jié)果十分接近，從而驗(yàn)證車架有限元模型建立的合理性。
　　在車架模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，考慮到車架結(jié)構(gòu)件板厚對(duì)其低階模態(tài)頻率的影響時(shí)對(duì)主要部件的板厚進(jìn)行了頻率靈敏度分析，以確定各部件板厚對(duì)車架低階頻率的影響大小。

3、從而為后面的優(yōu)化設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)變量參數(shù)的選取提供理論依據(jù)。
　　在靈敏度分析的基礎(chǔ)上，提取對(duì)低階模態(tài)頻率影響較大的部件進(jìn)行了優(yōu)化分析。以板厚為設(shè)計(jì)變量，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中可根據(jù)不同的優(yōu)化目的確定不同的目標(biāo)函數(shù)。在了解相關(guān)研究的情況下，文中主要考慮車架的輕量化問(wèn)題。
　　該課題研究較為系統(tǒng)的完成了車架的動(dòng)態(tài)分析，所建立的“模態(tài)分析-靈敏度分析-優(yōu)化分析”過(guò)程能應(yīng)用于其它車型的相關(guān)研究，為其它相關(guān)研究積累了一定的可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。該課題對(duì)車架