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        中型客車的強度分析及試驗研究

        發布于:2016-02-27 22:36
        強度分析

              現在國內汽車行業對于汽車輕量化問題越來越看重,在滿足強度的條件下使車身車架的重量減低,可使整車重量變小,從而使企業生產成本及用戶油耗降低,所以足夠的車身和車架強度分析就是該過程中必須保證的。非承載式汽車性能一個重要評價指標也是車身車架的強度,且整車的疲勞壽命、剛度和NVH等性能都受到車身和車架強度的影響。
              建立了某中型客車車身車架的結構強度分析的有限元分析模型(FEM),利用該模型對車身車架的強度進行了理論分析,包括有限元模型的離散簡化原則、模型中各個部件及連接方式所采用的單元類型、所施加的邊界條件和載荷條件,最終找出車身車架模型的易斷裂位置,然后根據相關試驗規范進行試驗場道路強化試驗,重點測試薄弱位置應力狀況,并根據相關數據結果來驗證模型的準確度,并為該車的輕量化提供了相應的數據依據。
              一個車輛部件系統不管多么復雜,在給定的載荷作用下,從對結構的強度貢獻大小的角度看,一定有主要承載構件與次要承載構件。本研究旨在分析車身車架整體的強度,一些局部的小結構,諸如小孔,凸肩等可以予以忽略。首先將在CATIA中建立的三維實體模型導入Hypermesh中。在模型中,橡膠彈墊用CBUSH單元來模擬,用GELD模擬焊接單元,螺帽墊片及螺母采用RBE2剛性單元建模,螺栓桿采用梁單元模型。最終的FEM中,節點個數有744753個,單元個數有703126個。
              該中型客車承受的載荷很多很復雜,在各種工況中,車身承受來自乘客、各種裝置和車身自重的重量,并將其傳到車軸上,車架不僅要承擔安裝在其上的各種載荷,而且還要承受在行駛中由于壞路不平造成的各種載荷,車輛在凸凹的壞路上行駛時,在汽車單輪升起降下,或者成對角線方向的前后輪同時升起降下等情況下,車身車架受扭轉,這種扭轉使得車身車架承受的應力很大,相關文獻資料及研究成果也表明:整車處于彎扭狀態是汽車的最惡劣的狀態,相關試驗表明,靜載實測的高應力點基本上是動載實測的高應力點,因而在進行仿真計算時,可以對模型加載靜態扭轉來模擬汽車動態扭轉的狀態,靜態扭轉邊界載荷條件:邊界約束條件是約味后軸正上方所對應的兩縱梁上節點的Y,Z兩方位上的平動自由度,載荷方式是在前軸處施加沿X方向的扭轉角度為20°扭矩。


                                                                                          專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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