某全承載式客車車身骨架靜動態(tài)特性及疲勞分析.pdf

1、隨著科學(xué)的快速發(fā)展以及社會的不斷進(jìn)步，客車的舒適性、安全性、動力性以及綠色環(huán)保性顯得尤為重要。由于實際客車車身強度更加依賴于整車振動及隨機載荷響應(yīng)，車身設(shè)計也轉(zhuǎn)換為以模態(tài)分析和動態(tài)分析為主，摒棄了之前靜態(tài)分析的主導(dǎo)地位。為使客車避免共振，應(yīng)從車身設(shè)計著手，研究整車的振動情況從而對客車動態(tài)做出初步評估。為了精確地預(yù)測車身骨架的可靠性及使用壽命，則需要研究車身結(jié)構(gòu)在隨機路面激勵下的響應(yīng)。
　　本文以某全承載客車車身骨架為研究對象，首先

2、從車身骨架的結(jié)構(gòu)特點、布局方式以及承載特點等方面，對車身骨架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。接著利用SolidWorks進(jìn)行三維建模，為了提高有限元分析的效率及結(jié)果的準(zhǔn)確性，對三維模型進(jìn)行簡化處理是非常有必要的。完成材料屬性的輸入、約束方式、網(wǎng)格劃分，生成所需的有限元模型。
　　其次，將客車在靜止和行駛狀態(tài)下的力學(xué)工況抽象為四種工況，根據(jù)客車實際運行情況，合理定義每種工況下的載荷和邊界條件。對客車車身骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，從而得到客車車身骨

3、架在各個工況下的應(yīng)力分布與變形情況。根據(jù)分析結(jié)果對其剛度與強度性能進(jìn)行綜合評估，為改進(jìn)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了比較可靠的理論依據(jù)。
　　再次，在車身骨架結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，利用ANSYS Workbench對車身骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到其前十階固有頻率和振型，為客車車身骨架避免共振及后續(xù)動態(tài)分析奠定基礎(chǔ)。通過諧響應(yīng)分析得到車身骨架結(jié)構(gòu)振動幅值隨激勵頻率的變化曲線，找出了車身的共振頻率，為車身動態(tài)優(yōu)化和發(fā)動機工作頻率的設(shè)計提供了改進(jìn)