【正文】 體（例如微小的邊）。線彈性屈曲分析又稱特征值屈曲分析；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。5．熱傳導(dǎo)分析熱傳導(dǎo)分析通常用來校驗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、熱點位置及分布。10．設(shè)計優(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空間少，內(nèi)節(jié)點自動排序以減小半帶寬，再啟動能利用以前計算的結(jié)果。彎邊后還要進行鈑金裁減，比較復(fù)雜。其聯(lián)結(jié)接頭幾何形狀各異，應(yīng)力分布復(fù)雜。模型中共包括37377個節(jié)點，72215個單元。各應(yīng)變片分別用導(dǎo)線接出,通過預(yù)調(diào)平衡箱與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀相聯(lián)。模型誤差是將實際問題抽象為有限元模型時產(chǎn)生的，它包括離散誤差，單元形狀誤差、模型誤差，而計算誤差是采用數(shù)值方法對模型計算產(chǎn)生的誤差，其性質(zhì)是舍入誤差和截斷誤差。6．5 計算結(jié)果及分析車架在滿載、靜態(tài)狀態(tài)下，縱梁上的應(yīng)力基本上在70Mpa左右。因此用板殼單元對該車架進行離散, 建立有限元模型。參考文獻1. 周中堅,：同濟大學(xué), 19972. ：機械工業(yè)出版社，19953. 馬秋成. UG CAE ：機械工業(yè)出版社，20024. 殷小霖. 基于有限元法的車架輕量化設(shè)計:[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. 客車車身整體骨架強度與局部應(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。本課題首先采用應(yīng)變片測試技術(shù)對車架進行了應(yīng)變測量實驗,得到了實際的數(shù)據(jù)。(1)彎曲工況：在滿載情況下，研究車架的抗彎強度。測點布于車架縱梁的上方。它是一種將應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電阻變化的置換元件。有限元板殼元模型就是將車架離散為一系列板單元，各單元只在節(jié)點處相聯(lián)，節(jié)點選在各單元的角點處，相鄰單元之間通過節(jié)點可以傳遞力和力矩。在實際工程運用中，由于車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，其缺點是前處理工作量大，計算時間長，然而隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，這個問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算機完成，也不是制約板殼元模型實際運用的因難了。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算加和，形成一體。應(yīng)用超單元工程師僅需對那些所關(guān)心的受影響大的超單元部分進行重新計算，從而使分析過程更經(jīng)濟、更高效，避免了總體模型的修改和對整個結(jié)構(gòu)的重新計算。薄殼結(jié)構(gòu)或橡膠一類超彈性體零件在小變形時受到小阻力，當變形增加時阻力也會隨之增大，所有這些如果用線性分析就不能得到有效的結(jié)果。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、線和面載荷、熱載荷、強迫位移、各種載荷的加權(quán)組合，可把載荷直接施加于幾何體上。本軟件旨在使用經(jīng)濟的單元計數(shù)來產(chǎn)生高質(zhì)量網(wǎng)格。u 自由形狀建模 UG/Freeform Modeling用于設(shè)計高級的自由形狀外形，或直接在實體上，或作為一獨立的片體，除了它們不必閉合空間體積外，類似于實體。UGS公司的產(chǎn)品同時還遍布通用機械、醫(yī)療器械、電子、高技術(shù)以及日用消費品等行業(yè)，如3M, WillPemco, Biomes. Zirnmer、飛利浦公司、吉列公司、Timex, Eureka和Arctic Cat}等。聯(lián)立方程組的求解可用直接法、選代法和隨機法。有限元是那些集合在一起能夠表示實際連續(xù)域的離散單元。2 有限元的基本理論有限元方法是結(jié)構(gòu)分析的一種數(shù)值計算方法，它在 50 年代初期隨著計算機的發(fā)展應(yīng)運而生，并得到廣泛應(yīng)用。汽車車架是汽車結(jié)構(gòu)件中結(jié)構(gòu)與載荷都很復(fù)雜的重要部件，也是人們首先開展結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究的對象。特別是從80年代開始，隨著我國計算機技術(shù)的快速發(fā)展，國外先進的計算軟件也開始引進我國，我國的有限元分析已經(jīng)進入實用階段，有限元法的應(yīng)用己經(jīng)從彈性力學(xué)平面問題擴展到了空間問題、板殼問題；從靜力平衡問題擴展到了塑性、粘性、粘塑性和復(fù)合材料問題等。 Dynamic analysis。車架的靜態(tài)特性和動態(tài)特性方面作了如下研究：對車架及其載荷進行了適當簡化，在繪圖軟件UG中建立了車架的三維模型，利用UG的高級仿真模塊將三維模型導(dǎo)入，進行了有限元網(wǎng)格的劃分。也就是用一個離散結(jié)構(gòu)來代替原來的結(jié)構(gòu)，作為真實結(jié)構(gòu)的近似力學(xué)模型。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對車架的有限元分析進行了大量的研究，取得了大量的研究成果。但車架的扭轉(zhuǎn)剛度又不宜過大，否則將使車架和懸架系統(tǒng)的載荷增大并使汽車輪胎的接地性變差，使通過性變壞。諸如金屬切削機床這類機械產(chǎn)品的剛性問題，屬于小變形彈性問題，因而彈性力學(xué)中的最小位能原理提供了極大的方便。第四步:單元推導(dǎo)對單元構(gòu)造一個適合的近似解，即推導(dǎo)有限單元的列式，其中包括選擇合理的單元坐標系，建立單元試函數(shù)，以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系，從而形成單元矩陣(結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱剛度陣或柔度陣)。計算是在形成總剛度方程和約束處理后求解大型聯(lián)立方程組、最終得到節(jié)點位移的過程。 u 片體和實體集成1．縫合片體到實體； 2．分割和修剪實體允許轉(zhuǎn)換片體形狀到實體； 3．從實體表面抽取片體。例如，如果您在高級仿真中創(chuàng)建網(wǎng)格或解法，則指定您將要用于解算模型的解算器和您要執(zhí)行的分析類型。它允許分析員執(zhí)行穩(wěn)態(tài)、不可壓縮的流分析，并對系統(tǒng)中的流體運動預(yù)測流率和壓力梯度。：正則模態(tài)及復(fù)特征值分析、頻率及瞬態(tài)響應(yīng)分析、（噪）聲學(xué)分析、隨機響應(yīng)分析、響應(yīng)及沖擊譜分析、動力靈敏度分析等。眾所周知的飛機、直升機、導(dǎo)彈、斜拉橋及至高聳的電視發(fā)射塔、煙囪等需要氣動彈性方面的計算。如圖：由于采用的是三位投影的逆向操作的到的交線，即縱梁的外沿線，生成的空間曲線有兩個片體相交的到，則該曲線必然連貫。如果結(jié)構(gòu)離散化得恰當，單元位移因數(shù)選取得合理，隨著單元逐步縮小，近似解將收斂于精確解。且計算的前后處理工作量大；混合法是交替使用了有限元和矩陣立法。2)為保證測量精度，采用單片測量方法（另設(shè)補償片）?；谏鲜隹紤]，有限元計算結(jié)果與實驗結(jié)果之間不可避免地存在有誤差。介紹了有限單元的形成,有限元法的基本思路,有限元法的計算步驟和有限元基本原理及公式。對于鋼板彈簧，將模擬前后板簧的彈簧元下端點分別固連在相應(yīng)的剛性單元上。為消除空間運動的六個自由度，將約束剛性單元在前后輪中心線位置的節(jié)點，作為整車約束。本論文闡明了建立有限元模型的基本原則,即保證計算精度和控制模型規(guī)模。10%之內(nèi)。3)根據(jù)應(yīng)變儀所讀出的測點實際應(yīng)變值，利用公式即可獲得測點的應(yīng)力值。整車基本參數(shù)的測定也包括在整車試驗范圍內(nèi)。早期的車架強度計算是將車架簡化為簡支梁，只做彎曲強度的校核。目前采用有限元分析模型一般有如下兩種：梁單元模型和組合模型等。 4．2 繪制支架建立基準平面，再該基準平面上用草圖功能畫出支架的平面形狀。7．流—固耦合分析流固耦合分析主要用于解決流體(含氣體)與結(jié)構(gòu)之間的相互作用效應(yīng)。實際工程問題中，很多結(jié)構(gòu)響應(yīng)與所受的外載荷并不成比例。3．3 作為世界CAE工業(yè)標準及最流行的大型通用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，并為用戶提供了方便的模塊化功能選項，：基本分析模塊（含靜力，模態(tài)，屈曲，熱應(yīng)力，流固耦合及數(shù)據(jù)庫管理等），動力學(xué)分析模塊，熱傳導(dǎo)模塊，非線性分析模塊，氣動彈性分析模塊，DMAP用戶開發(fā)工具模塊及高級對稱分析模塊。另外，您還可以解算您的模型并直接在高級仿真中查看結(jié)果；不必首先導(dǎo)出解算器文件或?qū)虢Y(jié)果。 u 特征建模 (Feature Modeling) 特征建模設(shè)計可以以工程特征術(shù)語定義，而不是低水平的CAD幾何體。后處理是對計算結(jié)果（應(yīng)力、應(yīng)變或振型等）的整理，形成等應(yīng)力線、變形圖、振型圖等，以及結(jié)果的輸出。對工程應(yīng)用而言，重要的是應(yīng)注意每一種單元的解題性能與約束。在一定精度要求下，對每個單元用有限多個參數(shù)來描述它的力學(xué)特性，而整個連續(xù)彈性體的力學(xué)特性，可認為是這些小單元體力學(xué)特性的總和，從而建立起連續(xù)體的力的平衡關(guān)系。車架作為汽車的基礎(chǔ)部件，受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，無法用簡單的數(shù)學(xué)方法對其各部分的應(yīng)力狀態(tài)進行分析計算，而采用有限元分析即可對車架的靜強度、振動模態(tài)進行較為準確的分析，從而使車架設(shè)計從經(jīng)驗設(shè)計進入到科學(xué)設(shè)計階段。提出了利用車架模態(tài)分析結(jié)果直接對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性進行評價的方法。有限元法之所以能夠求解結(jié)構(gòu)任意復(fù)雜的問題，并且計算結(jié)果可靠、精度高，其中原因之一在于它有豐富的單元集，能夠適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)的簡化。在計算得到的車架模態(tài)的基礎(chǔ)上，研究了車架在路面上動態(tài)響應(yīng)情況，選取了車架上的駕駛室安裝點、發(fā)動機支架點和貨箱支撐點等關(guān)鍵點作為響應(yīng)輸出，得出了個關(guān)鍵點的動態(tài)應(yīng)力分布和動態(tài)位移情況。 Modal analysis。40年來，有限元法的應(yīng)用已由彈性力學(xué)平面問題擴展到空間問題、板殼問題，由靜力平衡問題擴展到穩(wěn)定問題、動力問題和波動問題，分析對象從彈性材料擴展到塑性、粘彈性和復(fù)合材料等，從固體力學(xué)擴展到流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域。板殼單元模型適用于對車架分析精度要求較高的場合，采用板殼單元建立的車架有限元模型板殼之間的焊接及螺栓連接的模擬形式對于汽車車架結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果有較大的影響，如何處理焊點模擬與螺栓連接是很關(guān)鍵的問題。UG軟件建立車架的幾何模型，并且針對于該車車架，、模態(tài)分析。這個解不是準確解，而是近似解，因為實際問題被較簡單的問題所代替?？傃b是在相鄰單元結(jié)點進行，狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)(可能的話)連續(xù)性建立在結(jié)點處。UG軟件在航空航天，汽車、通用機械、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療器械以及高科技應(yīng)用領(lǐng)域的機械設(shè)計和模具加工自動化的市場上得到了廣泛的應(yīng)用。u 高級建模操作