【正文】 有限元分析過(guò)程中，要有足夠的約束條件，以消除車(chē)架的整體剛性位移，求出車(chē)架結(jié)構(gòu)因變形而引起的各結(jié)點(diǎn)位移。并重點(diǎn)對(duì)空間梁的有限元分析進(jìn)行了解釋,建立了車(chē)架有限元平衡方程并予以求解。由上圖可以看出，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，計(jì)算結(jié)果的誤差在基本177。補(bǔ)償片貼在相同材料、相同溫度、不受力的材料上。（部分單元）（全部單元）6．3 對(duì)車(chē)架進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量實(shí)驗(yàn)汽車(chē)的使用條件非常復(fù)雜,對(duì)整車(chē)和總成的性能要求也很高,即使在設(shè)計(jì)和制造時(shí)對(duì)某些問(wèn)題考慮非常周密也不能保證性能的完備性,提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段.汽車(chē)試驗(yàn)按照試驗(yàn)對(duì)象分類(lèi),包括:1)整車(chē)試驗(yàn) 試驗(yàn)的目的是考核評(píng)定整車(chē)的主要技術(shù)性能,測(cè)出其各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo),如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、制動(dòng)性和通過(guò)性等。5．3 等效載荷的簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果的真實(shí)值與可信性程度如何與模型的建立、載荷的簡(jiǎn)化有直接的關(guān)系。因此，正確建立結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型，是分析工作的第一步。又由于曲線的生成是完全按照設(shè)計(jì)圖紙的到的，得到的縱梁即為設(shè)計(jì)師要求達(dá)到的理想形狀。 ：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)氣彈響應(yīng)分析、顫振分析及氣彈優(yōu)化。針對(duì)于中小及超大型問(wèn)題不同的解題規(guī)模。您可以使用 NX 熱和 NX 流一起執(zhí)行耦合熱/流分析。本軟件然后使用該解算器的術(shù)語(yǔ)或“語(yǔ)言”及分析類(lèi)型來(lái)展示所有網(wǎng)格劃分、邊界條件和解法選項(xiàng)。 u 特征編輯1．編輯和刪除特征∶參數(shù)化編輯和重定位； 2．特征抑制，特征重排序，特征插入。由于商用軟件已經(jīng)針對(duì)多種模型進(jìn)行過(guò)驗(yàn)證運(yùn)算，因此只需要按照提示輸入各種條件，包括收斂的方法(在軟件中，這常被稱(chēng)為求解器)等，計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行計(jì)算，得到計(jì)算結(jié)果。為保證問(wèn)題求解的收斂性，單元推導(dǎo)有許多原則要遵循。從物理或幾何概念來(lái)說(shuō)，有限元方法是結(jié)構(gòu)分析的一種計(jì)算方法，是矩陣方法在結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性力學(xué)等領(lǐng)域中的發(fā)展和應(yīng)用，其基本思路是將彈性連續(xù)體劃分成有限數(shù)量的小單元體，它們?cè)谟邢薅鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)上相互連結(jié)?？紤]到客車(chē)在國(guó)內(nèi)的具體使用情況在可能的情況下，車(chē)架的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮易于吸收撞擊的結(jié)構(gòu)[22]。Ao, Kazuo等人對(duì)利用有限元靜態(tài)強(qiáng)度分析結(jié)果指導(dǎo)車(chē)架設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。以后所有的分析計(jì)算就在這個(gè)離散的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行。對(duì)應(yīng)車(chē)架在扭轉(zhuǎn)和彎曲兩種工況，施加相應(yīng)的邊界條件和載荷條件，進(jìn)行了靜態(tài)響應(yīng)分析，找出了車(chē)架結(jié)構(gòu)中的薄弱部位。 Static analysis。由于計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，使得有限元法在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。汽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)是汽車(chē)工業(yè)近些年的重要研究領(lǐng)域。主要通過(guò)以下步驟完成：1) 通過(guò)UG等軟件建立輕型汽車(chē)車(chē)架總成的三維幾何數(shù)學(xué)模型2) 劃分有限元單元3) 設(shè)定約束條件和承載情況4) 對(duì)不同工況下車(chē)架的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算5) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，提出改進(jìn)意見(jiàn)在以上步驟中，第2，3，4步是核心步驟，第1步是最重要的準(zhǔn)備工作。由于大多數(shù)實(shí)際問(wèn)題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。第六步:聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋有限元法最終導(dǎo)致聯(lián)立方程組。多年來(lái)，UGS公司一直在支持美國(guó)通用汽午公司實(shí)施目前全球最大的虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，同時(shí)UG也是日木著名汽車(chē)零部件制造商DFNSO公司的計(jì)算機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并在全球汽車(chē)行業(yè)得到了應(yīng)用，如Navistar,底特律柴油機(jī)廠、Winnebago和Rorbert Bosch AG等。如果需要，內(nèi)壁拓?fù)鋵⒉煌谕獗冢?3．對(duì)共同的設(shè)計(jì)元素的用戶(hù)定義特征User Defined Features。* 高級(jí)仿真提供世界級(jí)的網(wǎng)格劃分功能。該分析同時(shí)還提供結(jié)構(gòu)的重量和重心數(shù)據(jù)。很多材料在達(dá)到初始屈服極限時(shí)往往還有很大潛力可挖，通過(guò)非線性分析工程師可充分利用材料的塑性和韌性。超單元分析則在子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了重復(fù)和鏡像映射和多層子結(jié)構(gòu)功能，不僅可單獨(dú)運(yùn)算而且可與整體模型混合使用，結(jié)構(gòu)中的非線性與線性部分分開(kāi)處理可以減小非線性問(wèn)題的規(guī)模。如圖： 縱梁上的支架 4．3 繪制橫梁圓柱形的橫梁用軟管功能即可實(shí)現(xiàn)。組合單元模型則是既采用梁?jiǎn)卧膊捎冒鍤卧M(jìn)行離散。6．1 計(jì)算模型由于車(chē)輪軸通過(guò)前、后鋼板彈簧裝在車(chē)架上，車(chē)架上面承受著發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室、車(chē)箱及貨物等一系列垂直于框架平面的載荷，所以車(chē)架實(shí)際上可視作空間板架結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)原理及方法應(yīng)變片工作原理:電阻應(yīng)變片簡(jiǎn)稱(chēng)為電阻片或應(yīng)變片。實(shí)驗(yàn)工況為整車(chē)原地加載，加載過(guò)程中將300kg的重物均布在貨廂底板上，同時(shí)在車(chē)身前部駕駛室內(nèi)座椅上按照實(shí)際工況布置225kg的重物。計(jì)算過(guò)程中各部分載荷重量如下：(1)動(dòng)力總成質(zhì)量（不包括車(chē)架）：220Kg；(2)車(chē)身質(zhì)量：650Kg；(3)貨箱質(zhì)量：300Kg；(4)乘員質(zhì)量：325Kg；車(chē)輛的使用工況雖然很復(fù)雜、但直接關(guān)系到車(chē)身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要是彎曲和滿(mǎn)載扭轉(zhuǎn)(即彎扭)兩種工況。本論文綜述了車(chē)架有限元分析技術(shù)的概況,介紹了車(chē)架的功用和要求,車(chē)架的類(lèi)型和構(gòu)造,并重點(diǎn)闡述了車(chē)架的靜態(tài)分析,包括力學(xué)模型的選擇,車(chē)架的計(jì)算方法,等效載荷的簡(jiǎn)化。最后進(jìn)行計(jì)算并得到了強(qiáng)度分析應(yīng)力云圖。模型中共包括37377個(gè)節(jié)點(diǎn)，72215個(gè)單元，以及459個(gè)剛性單元。此外，在一些支架與縱梁連接處應(yīng)力較大，分別位于以下各點(diǎn)：后鋼板彈簧前支撐處：166Mpa；前鋼板彈簧后支撐與縱梁相交處：127Mpa；第一支架與縱梁連接處：；彎曲工況的相關(guān)圖示如下:——車(chē)身載荷分布圖靜載荷彎曲工況——車(chē)架應(yīng)力分布云圖圖靜載荷彎曲工況——車(chē)架位移分布云圖圖動(dòng)載荷車(chē)架彎曲位移分布云圖圖動(dòng)載荷車(chē)架彎曲應(yīng)力分布云圖車(chē)架在滿(mǎn)載、靜態(tài)、單輪懸空其他三輪水平狀態(tài)下，此時(shí)車(chē)架會(huì)承受較大的扭轉(zhuǎn)力矩。上述誤差都可以造成有限元理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果之間的差異。其中預(yù)調(diào)平衡箱對(duì)每片應(yīng)變片進(jìn)行預(yù)平衡處理,消除非車(chē)架變形產(chǎn)生的應(yīng)變,進(jìn)而通過(guò)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀,讀出應(yīng)變片在車(chē)架變形作用下的應(yīng)變[27]。6．2 邊界條件的處理由于輪胎剛度很大，可將它看成是剛性的，忽略它對(duì)結(jié)構(gòu)分析的影響。根據(jù)是否考慮接頭的真實(shí)形狀，邊粱式車(chē)架的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法可分為兩大類(lèi)：1)不考慮接頭形狀有最小變形能法、Erz法、傳遞矩陣法和空間梁有限元法。 橫梁托架 4．4 完成模型把所有繪圖中使用的曲線和平面都移到一個(gè)不用的圖層，并將之隱藏。并行計(jì)算以及線性靜力，正則模態(tài)分析，模態(tài)及直接頻率響應(yīng)分析的分布式并行計(jì)算極大地提高分析速度，復(fù)特征值問(wèn)題速度提高3倍以上，虛擬質(zhì)量計(jì)算速度提高2倍以上，靜力氣彈分析(SOL144)速度提高30%以上[24] 4 車(chē)架三維模型的建立車(chē)架的模型是用CAD繪圖軟件UG建立的。用戶(hù)可通過(guò)改變發(fā)熱元件的位置、提高散熱手段、或絕熱處理或用其它方法優(yōu)化產(chǎn)品的熱性能。在算法上。* 高級(jí)仿真中專(zhuān)門(mén)包含有新的 NX 熱解算器和 NX 流解算器。 2．操縱自由形狀可以編輯定義的參數(shù)；數(shù)學(xué)參數(shù)(如rho或公差)及構(gòu)造幾何體可以重定義；通過(guò)下列任一方式直接操縱自由形狀∶控制多邊形、改變曲面階數(shù)、曲面上點(diǎn)、邊緣[23]。UG為最好的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件包括一個(gè)靈活的復(fù)合建模模塊以及功能強(qiáng)大的逼真照相的渲染，動(dòng)畫(huà)和快速的原型工具，復(fù)合建模讓用用戶(hù)可在建模方法中選擇。后處理則是采集處理分析結(jié)果，使用戶(hù)能簡(jiǎn)便提取信息，了解計(jì)算結(jié)果2．2 有限元法的程序?qū)崿F(xiàn) 從使用有限元程序的角度來(lái)講，有限元分析可分為前處理、計(jì)算和后處理三大步。有限元求解問(wèn)題的基本步驟通常為:第一步:問(wèn)題及求解域定義根據(jù)實(shí)際問(wèn)題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域。隨著計(jì)算機(jī)及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)必然進(jìn)入到一個(gè)新的階段。1．3 本文研究的主要內(nèi)容車(chē)架作為汽車(chē)的承載基體，支撐著發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器、轉(zhuǎn)向器、貨廂等所有簧上質(zhì)量的有關(guān)機(jī)件，承受著傳給它的各種力和力矩。因此有限元分析方法在汽車(chē)中有著廣泛的應(yīng)用范圍，它不僅可以用來(lái)分析已經(jīng)成型的汽車(chē)產(chǎn)品的性能，也可以應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中汽車(chē)的性能分析，為汽車(chē)設(shè)計(jì)提供依據(jù)和指導(dǎo)。基于此，本論文建立了車(chē)架的有限元模型，對(duì)車(chē)架的強(qiáng)度、剛度、疲勞壽命等進(jìn)行了分析，由于車(chē)架實(shí)際結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常建立有限元模型時(shí)需要對(duì)實(shí)際車(chē)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種簡(jiǎn)化，然而如果假設(shè)不當(dāng)，就會(huì)造成分析結(jié)果不能滿(mǎn)足工程實(shí)際的需要，因此對(duì)車(chē)架結(jié)構(gòu)分析的要求特別高。 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。 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。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。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)。可以認(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)。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。前處理是建立有限元模型，完成單元網(wǎng)格劃分?？梢韵嘈?，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。 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。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