汽车车架的有限元静动态响应分析

车架作为非承载式车身结构的主要承载部件,要承担汽车的大部分载荷,其性能直接关系到整车性能的好坏。车架的性能主要取决于车架在静态载荷和动态载荷下的响应情况,因此对车架进行静、动态响应分析不仅可以评价车架自身的性能,而且还可以作为整车的行驶平顺性等性能的评价指标。其结果还可以为车架的优化设计和结构改进提供理论依据。 本文利用有限元计算与分析的方法,对云南红塔金麒麟、玉麒麟系列卡车车架的静态特性和动态特性方面作了如下研究: 对车架及其载荷进行了适当简化,在有限元软件Hypermesh中建立了车架的有限元模型,导入有限元分析软件ANSYS,计算了车架在自由状态下的前十五阶模态特性,并与厂家提供的模态试验值进行了比较,验证了车架有限元模型的合理性。对应车架在扭转、弯曲、紧急制动和紧急转弯四种工况,施加相应的边界条件和载荷条件,进行了静态响应分析,找出了车架结构中的薄弱部位。在计算得到的车架模态的基础上,研究了车架在B级路面上动态响应情况,选取了车架上的驾驶室安装点、发动机支架点和货箱支撑点等关键点作为响应输出,得出了个关键点的动态应力分布和动态位移情况。 本文的研究结果为研究整车振动、疲劳和噪声等问题奠定了基础,并可对厂家的生产实践具有指导意义。