半承載式客車車身骨架有限元建模分析.pdf

1、隨著計算機技術的發(fā)展,計算機輔助技術廣泛應用于傳統的機械行業(yè)中.客車車身骨架是整車主要承載結構,車身骨架的受力情況比較復雜,結構分析的難度也較大.為了滿足客車骨架結構在各種工況下的強度要求,對客車采用不同方式的建模和進行有限元分析越來越受到人們的關注. 本文在調研國內外相關研究的基礎上,結合半承載式客車的特點,建立了某客車車身骨架有限元模型,制定了五種典型的計算工況:水平彎曲工況、極限扭轉工況、緊急制動工況、緊急轉彎工況和傾翻工

2、況.計算出客車在各種工況下的強度、剛度以及彎矩、扭矩等,分析了應力、應變分布特點,并且使用模態(tài)分析技術研究了車身結構動態(tài)特性.計算得到前十五階固有頻率,并分析了低階固有模態(tài)振型.在模擬計算的同時,進行了客車骨架的靜態(tài)強度試驗. 處理不同單元之間的耦合問題是有限元混合模型前處理的一個關鍵環(huán)節(jié).建立節(jié)點之間自由度時,有時需要表達一些特殊的細節(jié),單元不足以表達清楚,這就需要一種新的方法建立不同自由度間的關系.為此,我們常利用耦合來建立

3、節(jié)點自由度之間的特殊關系,彌補單元所做不到的連接缺陷.耦合的建立,不但解決了節(jié)點間的自由度關系,還可以避免節(jié)點的應力集中. 論文綜述了整車有限元分析的研究現狀,在建模過程中,通過不同單元類型連接建立三種模型(梁體模型、梁板模型和純梁模型),分析不同模型在不同工況下的特性,比較有限元計算結果和試驗數據,從而修正計算模型,使有限元模型盡量和實際相接近,從中尋求最優(yōu)模型.通過分析,梁體模型較好解決了建模、計算時間和分析精度之間的矛盾,