【正文】 一種計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）解算器。包括：均質(zhì)各向同性材料，下交各向異性材料，各向異性材料，隨溫度變化的材料，方便的載荷與工況組合單元上的點(diǎn)、線和面載荷、熱載荷、強(qiáng)迫位移、各種載荷的加權(quán)組合，可把載荷直接施加于幾何體上。結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析不同于靜力分析，常用來(lái)確定時(shí)變載荷對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)或部件的影響，同時(shí)還可以考慮阻尼及慣性效應(yīng)的作用。薄殼結(jié)構(gòu)或橡膠一類(lèi)超彈性體零件在小變形時(shí)受到小阻力，當(dāng)變形增加時(shí)阻力也會(huì)隨之增大，所有這些如果用線性分析就不能得到有效的結(jié)果。6．空氣動(dòng)力彈性及顫振分析氣動(dòng)彈性問(wèn)題是應(yīng)用力學(xué)的分支，涉及氣動(dòng)、慣性及結(jié)構(gòu)力間的相互作用。應(yīng)用超單元工程師僅需對(duì)那些所關(guān)心的受影響大的超單元部分進(jìn)行重新計(jì)算，從而使分析過(guò)程更經(jīng)濟(jì)、更高效，避免了總體模型的修改和對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的重新計(jì)算。畫(huà)出截面形狀，再進(jìn)行掃掠，這樣車(chē)架前端縱梁的繪制，最后將內(nèi)外槽鋼布爾運(yùn)算加和，形成一體。先做出引導(dǎo)線，即圓柱形橫梁的中心線，在用軟管功能生成圓柱體橫梁，再與縱梁托架布爾運(yùn)算加和，形成一體。然而，由于有限元是一種數(shù)值分析方法，計(jì)算結(jié)果是近似解，其精度主要取決于離散化誤差。在實(shí)際工程運(yùn)用中，由于車(chē)架是由一系列薄壁件組成的結(jié)構(gòu)，且形狀復(fù)雜，宜離散為許多板殼單元的組集，其缺點(diǎn)是前處理工作量大，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，然而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，這個(gè)問(wèn)題已得到了較好的解決，而且由于有大型有限元軟件支撐，巨大的前處理工作量絕大部分可由計(jì)算機(jī)完成，也不是制約板殼元模型實(shí)際運(yùn)用的因難了。完全法用板殼單元來(lái)離散整個(gè)車(chē)架，可用于縱梁并不均勻平直的剛架，缺點(diǎn)是用的單元和自由度數(shù)目龐大。有限元板殼元模型就是將車(chē)架離散為一系列板單元，各單元只在節(jié)點(diǎn)處相聯(lián)，節(jié)點(diǎn)選在各單元的角點(diǎn)處，相鄰單元之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)可以傳遞力和力矩。為消除空間運(yùn)動(dòng)的六個(gè)自由度，將約束剛性單元在前后輪中心線位置的節(jié)點(diǎn)，作為整車(chē)約束。它是一種將應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電阻變化的置換元件。根據(jù)測(cè)點(diǎn)受力狀況，按應(yīng)變片粘貼技術(shù)要求粘貼電阻應(yīng)變片，經(jīng)固化檢驗(yàn)（阻值變化，絕緣）后，連接導(dǎo)線及應(yīng)變儀。測(cè)點(diǎn)布于車(chē)架縱梁的上方。建立的模型和實(shí)際車(chē)架有一點(diǎn)的差別，建模中忽略了一些小的特征；車(chē)架的實(shí)際受力與模型上的力的加載肯定存在著誤差等等因素導(dǎo)致了應(yīng)力和應(yīng)變的差別。(1)彎曲工況：在滿(mǎn)載情況下，研究車(chē)架的抗彎強(qiáng)度。本論文對(duì)有限元分析方法進(jìn)行了較細(xì)致的闡述。本課題首先采用應(yīng)變片測(cè)試技術(shù)對(duì)車(chē)架進(jìn)行了應(yīng)變測(cè)量實(shí)驗(yàn),得到了實(shí)際的數(shù)據(jù)。對(duì)于邊界條件的處理,由于輪胎剛度很大，可忽略它對(duì)結(jié)構(gòu)分析的影響，將它看成是剛性的。參考文獻(xiàn)1. 周中堅(jiān),：同濟(jì)大學(xué), 19972. ：機(jī)械工業(yè)出版社，19953. 馬秋成. UG CAE ：機(jī)械工業(yè)出版社，20024. 殷小霖. 基于有限元法的車(chē)架輕量化設(shè)計(jì):[碩士學(xué)位論文],武漢:武漢理工大學(xué),20075. Hillier,.,and Iieberman,.,Introduction to operations pesearch,6th ed..New York,McGrawHi11,1995，21～246. 周建興. 客車(chē)車(chē)身整體骨架強(qiáng)度與局部應(yīng)力集中分析:[碩士學(xué)位論文],武漢:武漢理工大學(xué),20047. 閆振華。對(duì)于載荷的處理,在滿(mǎn)載時(shí)作用于車(chē)身結(jié)構(gòu)的載荷分別處理為：結(jié)構(gòu)自重、各裝備重量、乘客重量。因此用板殼單元對(duì)該車(chē)架進(jìn)行離散, 建立有限元模型。介紹了建立有限元模型的一般方法,包括有限元建模一般要考慮的問(wèn)題,建立計(jì)算模型的幾個(gè)策略和方法。6．5 計(jì)算結(jié)果及分析車(chē)架在滿(mǎn)載、靜態(tài)狀態(tài)下，縱梁上的應(yīng)力基本上在70Mpa左右。由于計(jì)算誤差基本可以滿(mǎn)足求解工程問(wèn)題的需要，因此可以利用計(jì)算模型對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)并為結(jié)構(gòu)的修改提供計(jì)算依據(jù)。模型誤差是將實(shí)際問(wèn)題抽象為有限元模型時(shí)產(chǎn)生的，它包括離散誤差，單元形狀誤差、模型誤差，而計(jì)算誤差是采用數(shù)值方法對(duì)模型計(jì)算產(chǎn)生的誤差，其性質(zhì)是舍入誤差和截?cái)嗾`差。其中，為材料的彈性模量。各應(yīng)變片分別用導(dǎo)線接出,通過(guò)預(yù)調(diào)平衡箱與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀相聯(lián)。2)機(jī)構(gòu)及總成試驗(yàn) 這類(lèi)試驗(yàn)主要考核機(jī)構(gòu)及總成的工作性能和耐久性,如發(fā)動(dòng)機(jī)功率、變速器效率、懸掛裝置的特性以及他們的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度疲勞壽命和耐久性等。模型中共包括37377個(gè)節(jié)點(diǎn)，72215個(gè)單元。隨著有限元的發(fā)展和推廣，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)已將有限元法應(yīng)用于車(chē)架的強(qiáng)度計(jì)算，但貨箱與車(chē)架相連的部分，應(yīng)力的計(jì)算值與貨箱和車(chē)架之間等效載荷和相互剛度關(guān)系簡(jiǎn)化模型有關(guān)，直接影響計(jì)算結(jié)果。其聯(lián)結(jié)接頭幾何形狀各異，應(yīng)力分布復(fù)雜。梁?jiǎn)卧Ｐ褪菍④?chē)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為由一組兩節(jié)點(diǎn)的梁?jiǎn)卧M成的框架結(jié)構(gòu)．以梁?jiǎn)卧慕孛嫣匦詠?lái)反映車(chē)架的實(shí)際結(jié)構(gòu)特性。彎邊后還要進(jìn)行鈑金裁減，比較復(fù)雜。退出草圖，使用建模的拉伸功能，拉出實(shí)體模型。10．設(shè)計(jì)優(yōu)化分析11．復(fù)合材料分析12．P單元及H、H—P自適應(yīng)13．，其稀疏矩陣算法速度快而且占有磁盤(pán)空間少，內(nèi)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)排序以減小半帶寬，再啟動(dòng)能利用以前計(jì)算的結(jié)果?！恬詈戏治鰡?wèn)題，包括：流—固耦合法、水彈性流體單元法、虛質(zhì)量法。5．熱傳導(dǎo)分析熱傳導(dǎo)分析通常用來(lái)校驗(yàn)零件在熱邊界條件或熱環(huán)境下的產(chǎn)品特性，并直觀地看到結(jié)構(gòu)內(nèi)潛熱、熱點(diǎn)位置及分布。由于材料的非線性，在結(jié)構(gòu)中可能會(huì)產(chǎn)生大的位移、大轉(zhuǎn)動(dòng)，或多個(gè)零件在載荷作用下時(shí)而接觸時(shí)而分離。線彈性屈曲分析又稱(chēng)特征值屈曲分析；線性屈曲分析可以考慮固定的預(yù)載荷，也可以用慣性釋放；非線性屈曲分析包括幾何非線性失穩(wěn)分析，彈塑性失穩(wěn)分析，非線性后屈曲（Snapthrough）分析。用戶(hù)引進(jìn)時(shí)可根據(jù)自身的經(jīng)費(fèi)狀況和功能需要靈活的選擇不同的模塊和不同的解題規(guī)模，以最小的經(jīng)濟(jì)投入取得最大效益。例如，分析員可以使用這些工具提高其網(wǎng)格的整體質(zhì)量，方法是消除有問(wèn)題的幾何體（例如微小的邊）。高級(jí)仿真提供設(shè)計(jì)仿真中可用的所有功能，還支持高級(jí)分析流程的眾多其它功能。 1．自由形狀構(gòu)造功能強(qiáng)大的構(gòu)造方法組∶直紋，掃描，過(guò)曲線，網(wǎng)格曲面，點(diǎn)，偏置曲面；自由形狀可以定義以光順通過(guò)多于外形；定義外形尖形拐角并可以包含不同數(shù)量的曲線, 外形可以由線框, 實(shí)體邊緣, 或也可以是草圖, 結(jié)果是參數(shù)化的自由形狀；二次錐曲面與圓角；固定與可變半徑圓角曲面。特征被參數(shù)化定義為基于尺寸和位置的尺寸驅(qū)動(dòng)編輯， 主要特征：1．面向工程的成形特征鍵槽，孔，凸墊，凸臺(tái)、腔捕捉設(shè)計(jì)意圖和增加生產(chǎn)率； 2．特征引用陣列矩形和圓形陣列在陣列中，個(gè)別的和所有特征是與主特征相關(guān)的。可以相信，三維CAD系統(tǒng)必將逐步取代二維CAD系統(tǒng)而成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析的工具，掌握這一主流工具將迅速成為對(duì)工程設(shè)計(jì)人員的基本要求之一。3 建模和有限元軟件的選擇在本文的研究中，使用的是目前國(guó)際上最為通用的商用繪圖軟件Unigraphics Solutions(簡(jiǎn)稱(chēng)UGS)繪圖軟件和UGS的內(nèi)部高級(jí)仿真模塊NX. Nastran.3．1 UG的CAD功能簡(jiǎn)介本課題應(yīng)用的是Unigraphics Solutions(簡(jiǎn)稱(chēng)UGS)繪圖軟件和 The Corporation(簡(jiǎn)稱(chēng) MSC)有限元分析軟件。前處理是建立有限元模型，完成單元網(wǎng)格劃分。例如，單元形狀應(yīng)以規(guī)則為好，畸形時(shí)不僅精度低，而且有缺秩的危險(xiǎn)，將導(dǎo)致無(wú)法求解。對(duì)于不同物理性質(zhì)和數(shù)學(xué)模型的問(wèn)題，有限元求解法的基本步驟是相同的，只是具體公式推導(dǎo)和運(yùn)算求解不同。2．1 有限元法分析過(guò)程有限元分析(FEA, Finite Element Analysis)的基本概念是用較簡(jiǎn)單的問(wèn)題代替復(fù)雜問(wèn)題后再求解?？梢哉J(rèn)為有限元計(jì)算是利用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)、靜、熱特性進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。本課題就是有限元分析方法在汽車(chē)車(chē)架改進(jìn)設(shè)計(jì)方面的具體應(yīng)用，主要目的就是掌握UG繪圖軟件的使用，并對(duì)該車(chē)車(chē)架進(jìn)行抗彎靜載強(qiáng)度測(cè)試，以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果修正有限元計(jì)算模型。河北工學(xué)院的馮國(guó)勝曾經(jīng)在有限元分析的基礎(chǔ)上，采用復(fù)合形法和懲罰函數(shù)法對(duì)汽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了實(shí)例優(yōu)化計(jì)算,優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量也只涉及到了截面的參數(shù)，并未考慮到同樣比較重要的布置參數(shù)。早期的車(chē)架有限元模型多把車(chē)架簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁，但對(duì)于一些低合金鋼板沖壓成型或槽鋼，工字鋼等制作的車(chē)架，這種模擬方法存在許多不足之處，無(wú)法反映車(chē)架縱梁和橫梁的連接情況，難以準(zhǔn)確計(jì)算車(chē)架構(gòu)建結(jié)合部的應(yīng)力，計(jì)算結(jié)果只是各節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力情況，且計(jì)算精度較低。有限元分析法在汽車(chē)中的應(yīng)用非常廣泛，概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面：汽車(chē)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度計(jì)算；結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析；汽車(chē)整車(chē)性能分析；傳熱分析；汽車(chē)動(dòng)力學(xué)分析；汽車(chē)結(jié)構(gòu)噪聲分析；汽車(chē)被動(dòng)安全分析等。對(duì)于結(jié)構(gòu)分析而言，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括梁?jiǎn)卧?、板單元、曲殼單元、管單元、彈簧單元等，從而使我們能夠非常方便的用有限元模型?lái)描述分析模型。 汽車(chē)車(chē)架作為汽車(chē)總成的一部分，承受著來(lái)自道路及裝載的各種復(fù)雜載荷作用，而且汽車(chē)上許多重要總成件都是以車(chē)架為載體，因而，車(chē)架的強(qiáng)度和剛度在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)中顯得非常重要。本文的研究結(jié)果為研究整車(chē)振動(dòng)、疲勞和噪聲等問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)，并可對(duì)廠家的生產(chǎn)實(shí)踐具有指導(dǎo)意義。 輕型汽車(chē)車(chē)架有限元分析畢業(yè)論文中文摘要輕型汽車(chē)車(chē)架有限元分析摘要： 車(chē)架作為非承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)的主要承載部件，要承擔(dān)汽車(chē)的大部分載荷，其性直接關(guān)系到整車(chē)性能的好壞。 關(guān)鍵詞： 有限元；模態(tài)分析；靜態(tài)特性；動(dòng)態(tài)特性；畢業(yè)論文外文摘要Finite Element Analysis of the Frame of Light VehicleAbstract:Frame is the most important part of a Bodychassis frame construction. The performance of a frame directly determined the performance of an automotive. Further more, the performance of a frame is determined by the static and dynamic characteristics o