基于有限元法的貨車車架靜動態(tài)特性分析.pdf

1、車架作為汽車的承載基體，安裝著發(fā)動機、傳動系、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，無法用簡單的數(shù)學(xué)方法對其進行準(zhǔn)確的分析計算，而采用有限元方法可以對車架的靜動態(tài)特性進行較為準(zhǔn)確的分析，從而使車架設(shè)計從經(jīng)驗設(shè)計進入到科學(xué)設(shè)計階段。
　　本文對車架及其載荷進行了適當(dāng)簡化，在有限元軟件Hypermesh中建立了車架的有限元模型，對車架在扭轉(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，并將計算得到的固有頻率值與模態(tài)實驗值進行比較，得知兩種結(jié)果十分接近，從而驗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)件板厚對其低階模態(tài)頻率的影響時對主要部件的板厚進行了頻率靈敏度分析，以確定各部件板厚對車架低階頻率的影響大小。

3、從而為后面的優(yōu)化設(shè)計中設(shè)計變量參數(shù)的選取提供理論依據(jù)。
　　在靈敏度分析的基礎(chǔ)上，提取對低階模態(tài)頻率影響較大的部件進行了優(yōu)化分析。以板厚為設(shè)計變量，在優(yōu)化設(shè)計中可根據(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題。
　　該課題研究較為系統(tǒng)的完成了車架的動態(tài)分析，所建立的“模態(tài)分析-靈敏度分析-優(yōu)化分析”過程能應(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。該課題對車架