由于輕型載貨汽車具有環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)以及承載能力強(qiáng)的特點(diǎn),因此在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用,有著非常光明的市場發(fā)展前景。而輕載車架作為整個(gè)汽車的核心部件,安裝并支撐著包括發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室、貨箱以及貨物等在內(nèi)的一系列部件,同時(shí)也經(jīng)受著來自不同工況下的各種力和力矩,工作環(huán)境十分復(fù)雜,因此車架的好壞直接影響著汽車的性能和車身的使用壽命。本文采用有限元法對(duì)某輕型載貨汽車的車架進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)分析。首先使用UG軟件建立輕載車架的實(shí)體模型,再將模型文件導(dǎo)進(jìn)HyperMesh中,建立完整的有限元模型,為下一步靜態(tài)動(dòng)態(tài)分析做好準(zhǔn)備。在完成上述工作之后,對(duì)貨車車架在滿載情況下的四種典型工況（彎曲工況、扭轉(zhuǎn)工況、轉(zhuǎn)彎工況、緊急制動(dòng)工況）分別施加相應(yīng)的邊界條件,并且利用HyperMesh軟件里的OptiStruct求解器完成分析求解工作,得到各工況下的靜力分析結(jié)果,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核驗(yàn)證。通過OptiStruct求解器計(jì)算該貨車車架的低階自由模態(tài),并根據(jù)車架相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)車架動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。在保證安全要求的基礎(chǔ)上,以盡量減小車架重量為原則,采用兩種優(yōu)化方法對(duì)車架做優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)。首先采用尺寸優(yōu)化的方法進(jìn)行... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１某輕型載貨汽車車架二維圖形??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?ｇｒａｐｈｉｃｓ?ｏｆ?ｃｅｒｔａｉｎ?ｔｙｐｅｄ?ｌｉｇｈｔ?ｔｒｕｃｋ?ｆｒａｍｅ??

?第三章車架有限元模型建立???圖３．２某輕型載貨汽車車架三維模型??Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｅｒｔａｉｎ?ｔｙｐｅｄ?ｌｉｇｈｔ?ｔｒｕｃｋ?ｆｒａｍｅ??３．３輕型載貨汽車車架有限元建模??在本課題中，采用三維ＵＧ軟件建立輕型載貨汽車車架的三維實(shí)體模型，再利用??ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ與各ＣＡＤ軟件之間強(qiáng)大的數(shù)據(jù)接口功能將建好的模型導(dǎo)入。其具體操作為??在ＵＧ軟件工作環(huán)境下將建好的模型另存為ＳＴＥＰ格式，再把此文件輸入到ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ??里面，完成有限元模型的建立。因?yàn)楸菊n題選用的是ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ軟件自帶的ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ??求解器，因此要選擇在ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ模塊環(huán)境下將ＳＴＥＰ文件導(dǎo)入進(jìn)來，并在此模塊下完??成有限元前處理。??３．３．１車架模型的化簡??為了更好更準(zhǔn)確的得到輕型載貨汽車車架有限元分析結(jié)果，對(duì)其建立有限元模型時(shí)??要做到以下兩點(diǎn)。首先是我們要盡可能的保持車架原來的真實(shí)情況，盡量使建立的有限??元模型和真正的汽車車架保持一致。其次，我們所建立的有限元模型要能夠準(zhǔn)確的反映??出三維模型的幾何特征，這樣雖然可以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度，但有限元計(jì)算模型并不??是越復(fù)雜越好，我們可以對(duì)某些區(qū)域進(jìn)行局部化簡，由此可以大幅度提高有限元建模的??效率，同時(shí)加快計(jì)算機(jī)運(yùn)算的速度，縮短了運(yùn)算時(shí)間［￣。??輕型載貨汽車車架的功能是支撐、連接汽車各個(gè)部分，因而和駕駛室、貨箱以及簧??下懸架等連接十分復(fù)雜，本課題目的是考察車架本身性能，只以構(gòu)成車架的橫縱梁和加??強(qiáng)板為研究對(duì)象，建模時(shí)對(duì)其他相關(guān)連接部件給予忽略。將ＵＧ建立好的三維模型導(dǎo)入??到Ｈｙｐｅ

??第三章車架有限元模型建立???圖３．３抽取中面后的車架模型??Ｆｉｇ．?３．３?Ｍｉｄｄｌｅ?ｐｌａｎｅ?ｏｆ?ｆｒａｍｅ?ｍｏｄｅｌ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ??在進(jìn)行網(wǎng)格的劃分時(shí)應(yīng)該滿足以下三點(diǎn)要求。??（１）網(wǎng)格的數(shù)量??要控制好劃分網(wǎng)格的數(shù)量，因?yàn)橛?jì)算結(jié)果精度與網(wǎng)格精度有著密切的聯(lián)系。一般來??說，隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加，精度也會(huì)提升，但對(duì)電腦內(nèi)存等要求也更嚴(yán)格，計(jì)算周期也??更長。??（２）網(wǎng)格的疏密??根據(jù)所研宄結(jié)構(gòu)上不同應(yīng)力分布特征，在應(yīng)力相對(duì)較大的區(qū)域網(wǎng)格劃分密集一些，??在應(yīng)力較小地方網(wǎng)格可以劃分的較稀疏。這樣劃分出來的網(wǎng)格不但能夠獲取高精度的結(jié)??果，同時(shí)縮短了計(jì)算所需時(shí)間。??（３）網(wǎng)格的質(zhì)量??在劃分網(wǎng)格時(shí)要保證其外形和質(zhì)量，提升最終分析結(jié)果的精度。??根據(jù)上述要求，從有限元模型的精確度和車架尺寸等方面綜合考慮，劃分的網(wǎng)格尺??寸大小取５ｍｍ。雖然對(duì)車架橫縱梁上的很多裝配孔、工藝孔做了化簡處理，但橫梁和??縱梁之間的鉚接孔以及一些直徑相對(duì)較大的減重孔依然存在。若在劃分網(wǎng)格時(shí)不做任何??處理，可能會(huì)在孔邊緣出現(xiàn)網(wǎng)格質(zhì)量差的情況，影響計(jì)算結(jié)果。針對(duì)這種情況，本文采??用圓環(huán)法劃分，利用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ軟件中的ｗａｓｈｅｒ?ｓｐｌｉｔ在孔的周圍加一個(gè)更大直徑的同??心圓，這樣的好處是在生成的圓環(huán)之間可以劃分出規(guī)整的網(wǎng)格，同時(shí)外圈的周長較大，??便于分布更多的節(jié)點(diǎn)，使外圍生成的網(wǎng)格質(zhì)量更高。圖３．４為圓環(huán)法生成的網(wǎng)格。??１９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3622275