【正文】 曲變形。在復雜多變的行駛過程中，固定在車架上各總成和部件之間不應該發(fā)生干涉。但車架的扭轉(zhuǎn)剛度也不宜過大，否則將會導致車架和懸架系統(tǒng)的載荷增加，使汽車的輪胎接地性變差，從而降低通過性。車架也應該有足夠的剛度以保證其有足夠的可靠性和使用壽命，縱梁等主要零件在試用期內(nèi)不應該有嚴重的變形和開裂。車架支撐著發(fā)動機、離合器、變速器、轉(zhuǎn)向器、貨箱等，承受著傳給它的各種力和力矩。 Finite Element Analysis。(4) Use the powerful finite element analysis for the frame element mesh, impose the appropriate constraints and loads and make the finite element static analysis of frame to check the strength and rigidity of the frame，During the modeling and finite element analysis，a lot of research work about the threedimension solid modeling method, mathematical basis of finite element theory, interface technology of finite element, late and early processing of finite element analysis method is done, preparing for the followup work to be done better.Keywords: Frame, CAD/CAE。(2)Establish the three dimensional model of the frame by UG。在建模和有限元分析過程中，就CAD三維實體的建模方法、有限元理論的數(shù)學基礎、有限元軟件ANSYS、CAD軟件與有限元接口技術、有限元分析方法的前期后期處理等方面做了研究工作，為后續(xù)工作做了較好的技術準備。（3） 通過UG軟件和ANSYS件的無縫連接將車架的三維模型導入ANSYS軟件中。本文以6470型SUV車架作為研究對象，分析論證了CAD/CAE技術在汽車車架設計中的應用，主要內(nèi)容如下：（1） 選取一個SUV車型，通過查找和測量得到其主要的車型參數(shù)。車架的功用是支撐連接汽車的各零部件，并承受來自車內(nèi)外的各種載荷。摘 要現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)都有作為整車骨架的車架，車架是整個汽車的基體。汽車絕大多數(shù)部件和總成（如發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、懸架、轉(zhuǎn)向、駕駛室、貨箱及有關操縱機構）都是通過車架來固定其位置的。因此，車架的靜、動態(tài)特性是其結構設計、改進和優(yōu)化的依據(jù)，是確保整車性能優(yōu)良的關鍵因素之一。（2） 運用CAD軟件Unigraphics（簡稱UG）建立車架的三維模型。（4） 運用ANSYS軟件的強大的有限元分析功能對該車架進行網(wǎng)格劃分，施加適當?shù)募s束和載荷，對車架進行有限元靜態(tài)分析，從而校核了該車架的強度和剛度，分析結果，校核該車架的強度和剛度能否滿足要求。關鍵詞：車架；CAD/CAE；ANSYS；有限元分析；靜力分析AbstractMost modern cars are used as vehicle skeleton frame, which is through the matrix. Most parts and assemblies of a vehicle（such as engine, transmission, suspension, steering, cab, containers and related control mechanism and so on）are all over the frame to a fixed location. The function of a vehicle frame is to support the connection parts, and to take from inside and outside the vehicle loads. So, the static and dynamic analysis characteristics of frame is not only the base of its structure design, improvement and optimization, but also one of the key factors to ensure that vehicle performance.Finite element analysis has bee an essential technology in the design of vehicle structure. As for puteintensive and the analysis step，intuitive linear analysis of frame is very difficult. And ANSYS Finite element analysis software program can discrete elements into countless units to facilitate analysis, calculation and optimized results.On this article, 6,470 SUV frame is the objects to be researched to analyze and demonstrate CAD/CAE technique and its application in the design of automobile frame. Mainly as follows:(1) Select a SUV models，F(xiàn)ind and measure its main parameters。(3) Import the three dimensional frame model in UG into ANSYS through the seamless connectionbetween UG and ANSYS。 ANSYS。 Static Analysis目 錄摘 要 IAbstract II第1章 前言 1 1 2 3第2章 軟件介紹 5 UG簡介 5 UG發(fā)展綜述 5 UG軟件的優(yōu)勢 5 ANSYS簡介 6 6 ANSYS的技術特點 6 ANSYS的功能 7第3章 車架的建模 9 9 9第4章 車架的有限元分析 13 靜力分析基礎 13 14 懸架的模擬 18 載荷的處理 19 20 滿載彎曲工況分析 21 滿載扭轉(zhuǎn)工況分析 26 滿載制動工況分析 294． 30第5章 傳統(tǒng)車架計算方法與有限元法比較 33第6章 論文總結 37致謝 38參考文獻 3939第1章 前言汽車車架是發(fā)動機、底盤和車身各總成的安裝基礎，是汽車的關鍵承載部件。所以，車架應有足夠的強度，使安裝在車架上的相關機構的相對位置在汽車行駛時能夠保持不變，并使車身的變形最小。如果車架的剛度不足，將會引起震動和噪聲，使汽車的舒適性、操縱穩(wěn)定性及某些部件的可靠性下降。所以，車架必須滿足以下的要求[1]：（1）車架的結構形式首先應該滿足汽車的總布置要求。（2）要有足夠的強度和剛度。這些變形會使安裝在車架上的各部件之間的相對位置發(fā)生變化，從而影響其正常工作。（3）車架的結構應盡量簡單，使得安裝于車架上的機件要容易拆裝，以便于汽車的維修。目前，按車架縱梁、橫梁結構特點，汽車車架的結構形式基本上有3種：邊梁式車架、中梁式車架（或稱脊梁式車架）和綜合式車架。邊梁式車架由兩根位于兩邊的縱梁和若干根橫梁組成，用鉚接法或者焊接法將縱梁與橫梁連接成堅固的剛性構架。根據(jù)汽車形式不同和結構布置的要求，縱梁可以在水平面內(nèi)或縱向平面內(nèi)做成彎曲的，以及等斷面的或是非等斷面的。通常，載貨汽車有56根橫梁，有時會更多。因此，它被廣泛的使用在載貨汽車及大多數(shù)的特種汽車上。在對車架進行分析設計時經(jīng)常會對車架進行大幅度的簡化。這種方法不但費時費力，大多依靠經(jīng)驗，缺乏科學性，而且也不可能針對多種方案進行評價。所以，以前的設計基本上是依賴于經(jīng)驗和類比，缺乏建立在力學特性、剛度、強度等分析基礎上的科學依據(jù)。如模態(tài)試驗方法、有限元方法等。有限元法是根據(jù)變分原理對數(shù)學及物理問題進行求解的數(shù)值計算方法，是隨著計算機的出現(xiàn)而發(fā)展起來的一種新興的數(shù)值計算方法，是工程方法和數(shù)學方法的混合產(chǎn)物，可以用來求解許多過去無法解決的問題。60年代中后期，國外就開始了對車架的有限元靜態(tài)分析。1970年，美國宇航員利用NASTRAN有限元分析程序，對車架結構進行了靜強度分析，從而減輕了車架的自重。[2]。Krawczuk,Marek等人利用全板殼單元車架有限元模型對一輛貨車車架進行比較全面的動態(tài)研究[3]。當前，國外各大汽車公司利用有限元軟件對車架結構進行靜態(tài)分析、模態(tài)分析的技術已經(jīng)非常成熟，其工作重心已經(jīng)轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應分析、噪聲分析、碰撞分析的領域。我國的有限元理論的研究開始于上個世紀50年代末，我國著名的數(shù)學家馮康教授創(chuàng)立了一套現(xiàn)代化、系統(tǒng)化求解微分方程的近似方法，名為基于變分原理它的差分格式。我國大約是在20世紀70年代末才把有限元法應用于車架結構的設計分析中。當時研究的內(nèi)容主要是車架強度分析和如何用梁單元模擬客車骨架等方面。如長春第一汽車廠，他們對所有的重要零部件都進行有限元分析校核，上海大眾與同濟大學聯(lián)合建立了桑塔納車身有限元模型，對車身進行靜態(tài)扭轉(zhuǎn)計算等等[6]。如吉林大學的黃金陵曾經(jīng)用理論分析了影響車架結構強度和剛度的因素，并在此基礎上運用懲罰函數(shù)法找到了汽車車架各梁截面參數(shù)的最佳值[7]。安全與節(jié)能已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車工業(yè)的重要主題。而車架作為汽車的承載體，不但承擔著發(fā)動機、底盤和貨物的重量，還要承受行駛過程中各部位傳來的各種力和力矩。所以汽車車架的結構性能分析對汽車安全性起到非常重要的作用。由于傳統(tǒng)的設計方法所依靠的是經(jīng)典的經(jīng)驗公式，需對車架結構做大量的簡化以便進行分析，所以它帶有一定的盲目性，也不能對車架結構的應力分布及剛度分布進行定量分析。隨著現(xiàn)代計算機技術的飛速發(fā)展，有限元法已經(jīng)發(fā)展成為一個十分重要的工程計算方法，應用范圍也越