经典案例
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中型客车的强度分析及试验研究

发布于:2016-02-27 22:36
强度分析

      现在国内汽车行业对于汽车轻量化问题越来越看重,在满足强度的条件下使车身车架的重量减低,可使整车重量变小,从而使企业生产成本及用户油耗降低,所以足够的车身和车架强度分析就是该过程中必须保证的。非承载式汽车性能一个重要评价指标也是车身车架的强度,且整车的疲劳寿命、刚度和NVH等性能都受到车身和车架强度的影响。
      建立了某中型客车车身车架的结构强度分析的有限元分析模型(FEM),利用该模型对车身车架的强度进行了理论分析,包括有限元模型的离散简化原则、模型中各个部件及连接方式所采用的单元类型、所施加的边界条件和载荷条件,最终找出车身车架模型的易断裂位置,然后根据相关试验规范进行试验场道路强化试验,重点测试薄弱位置应力状况,并根据相关数据结果来验证模型的准确度,并为该车的轻量化提供了相应的数据依据。
      一个车辆部件系统不管多么复杂,在给定的载荷作用下,从对结构的强度贡献大小的角度看,一定有主要承载构件与次要承载构件。本研究旨在分析车身车架整体的强度,一些局部的小结构,诸如小孔,凸肩等可以予以忽略。首先将在CATIA中建立的三维实体模型导入Hypermesh中。在模型中,橡胶弹垫用CBUSH单元来模拟,用GELD模拟焊接单元,螺帽垫片及螺母采用RBE2刚性单元建模,螺栓杆采用梁单元模型。最终的FEM中,节点个数有744753个,单元个数有703126个。
      该中型客车承受的载荷很多很复杂,在各种工况中,车身承受来自乘客、各种装置和车身自重的重量,并将其传到车轴上,车架不仅要承担安装在其上的各种载荷,而且还要承受在行驶中由于坏路不平造成的各种载荷,车辆在凸凹的坏路上行驶时,在汽车单轮升起降下,或者成对角线方向的前后轮同时升起降下等情况下,车身车架受扭转,这种扭转使得车身车架承受的应力很大,相关文献资料及研究成果也表明:整车处于弯扭状态是汽车的最恶劣的状态,相关试验表明,静载实测的高应力点基本上是动载实测的高应力点,因而在进行仿真计算时,可以对模型加载静态扭转来模拟汽车动态扭转的状态,静态扭转边界载荷条件:边界约束条件是约味后轴正上方所对应的两纵梁上节点的Y,Z两方位上的平动自由度,载荷方式是在前轴处施加沿X方向的扭转角度为20°扭矩。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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