某微型車車架結構的有限元分析及優(yōu)化設計.pdf

1、有限元分析是現(xiàn)代工程設計中一種快捷、有效的輔助工具。在汽車結構設計中，它對提高汽車動、靜態(tài)性能和優(yōu)化車身、車架結構設計，縮短新車開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)費用，均有重要意義。將有限元技術應用于汽車的結構分析，提出改進意見，使結構能夠滿足強度和剛度要求，已經(jīng)成為汽車設計的重要組成部分。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，車架結構性能的好壞直接關系到整車設計的成敗。 本文利用有限元軟件，對某微型車車架進行

2、了有限元分析，論文的主要工作如下：首先，運用MSC.PATRAN對該車架進行了結構分析，計算出了車架的應力分布、彎曲強度、剛度、模態(tài)和疲勞壽命；其次，應用非線性有限元理論，利用ANSYS/LS-DYNA，軟件對車架結構J下面碰撞剛性墻進行了數(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的碰撞速度進行仿真模擬計算，然后對整車進行加速度分析、變形分析、吸能分析。分析結果表明車架滿足了抗撞安全性，通過

3、相關文獻的對比，論文中仿真簡化模型的建立是基本正確的，結果分析基本正確，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行了結構拓撲優(yōu)化設計，所謂拓撲優(yōu)化，就是在改善或保持結構性能的基礎上得到材料的最優(yōu)分布，它使復雜結構在概念設計階段即可靈活、理性地進行方案優(yōu)選。它是工程師對產(chǎn)品進行創(chuàng)新性概念設計的有力輔助工具。本文采用均勻化方法，對在彎曲和扭轉工況下的某微型車車架結構進行了拓撲優(yōu)化設計，經(jīng)計算獲得車架拓撲形式，為