汽車結(jié)構(gòu)有限元分析--第六講汽車結(jié)構(gòu)有限元分析實例-wenkub.com
2025-04-26 13:28 本頁面
【正文】 香自苦來。 ? 如白車身扭轉(zhuǎn)剛度靈敏度分析，選取車身板厚為設(shè)計變量，以反映扭轉(zhuǎn)剛度的扭轉(zhuǎn)角為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，計算關(guān)鍵點的撓度對車身主要構(gòu)件板厚的靈敏度。 ? 設(shè)計變量、狀態(tài)變量與目標(biāo)函數(shù)構(gòu)成為優(yōu)化變量，這些變量需要通過參數(shù)化定義來指定。 ? 狀態(tài)變量；是因變量，為設(shè)計變量的函數(shù)，是約束設(shè)計的數(shù)值。 ? 碰撞對車輛造成的損傷后果與汽車所吸收的能量有關(guān)，碰撞載荷主要因素是車速。碰撞分析著重計算結(jié)構(gòu)的變形，關(guān)注部件的吸能效果，進(jìn)而評價碰撞能量吸收、乘員生存空間、燃油泄漏、力傳播途徑等。 ? 進(jìn)行基于有限元方法的疲勞壽命計算。 結(jié)構(gòu)疲勞耐久性整體解決方案可以劃分為以下幾個步驟 : ? 1. 建立壽命設(shè)計目標(biāo)； ? 2. 采集汽車使用環(huán)境和試驗場載荷數(shù)據(jù)； ? 3. 驗證分析處理實測數(shù)據(jù)； ? 4. 獲取材料的疲勞壽命性能； ? 5. 預(yù)估零部件的疲勞壽命； ? 6. 臺架模擬試驗； ? 7. 試驗場耐久性試驗。 汽車結(jié)構(gòu)疲勞分析 ? 汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計中，關(guān)鍵零部件都需要進(jìn)行預(yù)定的疲勞耐久性試驗以驗證產(chǎn)品的疲勞性能。 ? 在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上利用逐步積分法還可以對車架等部件進(jìn)行動態(tài)分析。自由模態(tài)可以不施加約束，此時有六階剛體模態(tài)，剛體模態(tài)對應(yīng)零頻率。一般情況下，按剛度設(shè)計的車架，其強度或耐久性會有一定的余量，而按強度設(shè)計的車架其變形顯得偏大，所以要從強度剛度等多方面取得結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)。根據(jù)車身各節(jié)點處的位移，評價車身的剛度性能。 轎車車身扭轉(zhuǎn)剛度與彎曲剛度分析 剛度是指結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，變形小則剛度好。 汽車結(jié)構(gòu)剛度分析 ? 車身靜剛度達(dá)到了一定值可以保證車身能夠承擔(dān)動態(tài)工作載荷，減小車身振動，提高低階模態(tài)頻率，增強車身可操縱性等， ? 車身耐久性與車身剛度也有關(guān)聯(lián)。 ? 板、梁、實體混合單元的車架計算模型。隨后又將 試驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對比，部分修改模型，細(xì)化模型，完成了由粗到精的幾何建模及有限元建模，確保計算結(jié)果的可靠性，為結(jié)構(gòu)分析設(shè)計奠定基礎(chǔ)。在保證計算目的和精度條件下，盡量控制節(jié)點規(guī)模，最大限度保留零件主要力學(xué)特征，刪除小孔、面，將小面合并成大面，相鄰面共用一條線，點焊連接部位要單獨構(gòu)成組件等。如對該車身建立了模型命名體系：即規(guī)則、順序、編號（留有余量），按照車身、總成、零件與模型中部件、組件、元件相對應(yīng)。 ①、汽車滿載工況 ②、沖擊載荷作用工況： ? ：按牽引力或制動力最大計算； ①、最大牽引力工況： ②、緊急制動工況： ? ：按側(cè)向力最大計算。在初步設(shè)計階段，從簡單模型做起，分析應(yīng)放在了解載荷狀況和應(yīng)力水平等整體特性上。 （ 3）施加正確的載荷與邊界條件 ? 載荷準(zhǔn)則； ? 標(biāo)準(zhǔn)載荷，標(biāo)準(zhǔn)載荷使得各分析計算結(jié)果具有可比性。了解并用好這些單元，可以更方便地模擬實際結(jié)構(gòu)。 車身模型的確立 汽車結(jié)構(gòu)有限元模型 汽車結(jié)構(gòu)模型化 1》 汽車結(jié)構(gòu)模型化技術(shù) 幾何模型 — 力學(xué)模型 — 計算模型 ：力學(xué)模型起著承上啟下的作用，力學(xué)模型提供了載荷信息與邊界條件。 目標(biāo)車的接頭剛度分析及其優(yōu)化分析 。定義零部件層級目標(biāo)，定義總成層級目標(biāo)，定義整車層級目標(biāo)。 汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則與目標(biāo) 概念設(shè)計階段 ? 新車設(shè)計目標(biāo)值包括： ? 彎曲剛度：模擬乘客負(fù)荷；尾部彎曲剛度：模擬行李負(fù)荷；扭轉(zhuǎn)剛度：模擬車輪抬高； ? NVH目標(biāo) 車身結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率應(yīng)該錯開激振頻率。 汽車結(jié)構(gòu)分析的目的主要是解決汽車結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性、經(jīng)濟性和舒適性等問題，其分析內(nèi)容十分廣泛，而且相互關(guān)聯(lián)，主要涉及以下內(nèi)容： ? 可靠性：研究汽車結(jié)構(gòu)強度、剛度和動態(tài)特性，
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