客车车身结构的有限元分析方法研究

采用ANSYS有限元软件,对客车车身骨架的有限元分析方法进行了介绍。包括利用有限元法分析车身骨架的一般过程,建立模型时应该遵循的原则以及具体实施时可以进行的必要简化,同时对建立有限元模型时如何选用单元也进行了讨论。给出了客车在弯曲和弯扭两种典型工况下约束条件和载荷的处理以及强度分析方法,进而介绍了车身的模态分析方法,为客车车身骨架的有限元分析提供了理论依据。     

混合动力客车车身骨架结构静态性能分析

混合动力客车能适应节能环保的要求,但目前大多数混合动力客车是通过传统油车改造而来,其附加的动力系统和电池系统对车身结构强度和刚度的影响与传统油车不同,借助有限元方法通过分析该车型主要的承载部件车身骨架在危险工况下的静态性能分析,分析骨架结构在危险工况下的应力和变形,找出结构设计不合理的部位,为后续车型的改进设计及轻量化设计提供参考依据。     

纯电动客车车身骨架设计与优化

以纯电动客车的车身轻量化为目的,对某公司研发的中型纯电动客车车身骨架三维模型进行简化和修改,建立有限元模型。采用ANSYS软件对车身骨架进行匀速和急转弯工况下的受力仿真分析,得到该车车身骨架的应力和位移云图。以有限元分析结果为依据,选择较轻的铝合金材料取代原低合金钢材料对车身骨架进行优化。仿真分析表明:优化后的车身骨架应力和变形较原来有所降低,车身骨架质量比未优化前减少397 kg,在满足车身强度和刚度要求的同时,达到了减少车身骨架质量的目的。     

纯电动客车车身骨架的拓扑优化设计

基于Hyperworks软件对某纯电动客车车身结构进行有限元分析并采用拓扑优化方法对车身结构进行了轻量化研究。建立了大客车骨架结构的有限元模型并对其进行静力分析与模态分析。对大客车骨架结构进行拓扑优化设计并根据拓扑优化分析结果、车身骨架的设计要求和制造工艺要求,获得了拓扑优化后的车身骨架结构。对优化前后的大客车骨架结构性能进行对比分析,结果表明:在满足工程要求的前提下,优化后的车身骨架减重率为6.76%,取得了一定的轻量化效果。     

基于HyperWorks的客车车身骨架强度分析与结构改进

以HyperWorks软件为分析平台,对某6 m长半承载式客车车身骨架进行有限元建模及多种工况下的强度计算,应力分析结果表明各工况下出现应力集中的部位大体一致,主要分布在车身骨架顶盖横梁与侧围焊接处以及左右侧围后部连接乘客座椅断开梁处。对局部结构进行加强并改进梁连接方式,消除其应力集中。     

客车车身骨架参数化设计方法研究

基于Catia平台,运用了参数化设计原理,比较了2种客车车身骨架参数化设计方法。第1种方法是利用结构设计模块进行客车车身骨架参数化设计,该方法的关键点在于开发并补全了符合国内客车行业标准的型材库;第2种方法则是在创成式曲面设计模块下,利用用户自定义特征的方法,建立参数化模型。对比2种参数化设计方法在应用中的优缺点,前者高效且易于结构件的快速建立与修改,后者模型容易修改且布尔操作方便,给设计者提供了一定的指导意义。     

客车车身骨架动态特性分析

以某客车为例,建立了该客车车身骨架的有限元模型.对整车模型进行了模态分析和谐响应分析,结果表明:在车身的第十三阶振型至第十六阶振型中,车身结构模型的中后段变形较大,尤其是发动机底架后段变形较大,当外界激励频率接近固有频率时,会发生共振;当外界激励频率在50,91 Hz时,车身骨架结构模型中后端和尾部振动的幅值较大,该激...     

半承载式客车车身骨架动静态特性分析

建立了板梁单元相结合的客车有限元模型,通过静态电测试验验证了模型的准确性.计算静态条件下对车身骨架影响较大的扭转状态下的应力、弯矩、扭矩分布,并通过观察车身骨架的变形获悉客车结构的静态特性.对客车骨架进行谐响应分析,以考察发动机怠速运转时,悬置点以及地板上不同位置的动力响应随频率的变化关系,得出对客车结构影响较大的频率...     

造型曲线驱动的客车车身骨架参数化设计方法

提出了一种由造型曲线驱动的客车车身骨架参数化设计方法。采用造型曲线构造了Top-Down顶层骨架,并以此驱动生成车身骨架模型。通过造型曲线离散、离散点参数化、造型曲线拟合、造型曲线替换等过程,解决了非参造型曲线在顶层骨架模型中的外部导入和几何替换问题,实现替换导入不同车型的造型曲线与客车车身骨架的关联设计。     

某混合动力客车车身骨架的模态及谐响应分析

客车的动态特性决定了客车的舒适性、行驶安全性,并且影响着零部件的使用寿命。针对某混合动力客车的动态特性,创建该混合动力客车的车身骨架有限元模型,进行模态分析,得到车体固有频率和振型;以发动机振动为激励,进行谐响应分析,监测并得到车身不同位置的振动响应数据;为后续优化车身结构、解决车身振动问题提供参考。     

客车车身结构侧翻过程数值模拟

客车车顶塌陷侵入性变形是客车侧翻时造成严重人员伤亡的主要原因.依据客车侧翻试验标准,基于非线性有限元数值方法研究客车车身结构的被动安全性.在数值模拟客车侧翻过程中,采用刚体—弹性体转化技术,既加快求解速度,同时又可以采用更小的时间步长得到更精确的结果.某客车车身结构侧翻碰撞数值仿真结果表明：客车上部结构不满足法规ECE R66的要求,应增强该部位结构的刚度,确保最大生存空间以保护乘客生命安全.     

轻型客车车身的翻滚安全性设计方法

为解决轻型客车车身的翻滚安全性设计难题,结合柳州五菱汽车有限责任公司自主开发的GL6460L轻型客车的车身设计,将FMVSS216法规要求移植到客车立柱的设计中,建立了轻型客车立柱的碰撞分析有限元模型,研究了不同截面形状、壁厚对立柱碰撞特性的影响规律,确定了适合GL6460L轻型客车的立柱参数,然后,按照ECE R66/00法规对车身段(门型框架)的摆锤试验要求,建立了GL6460L轻型客车门型框架的摆锤试验仿真模型,考察了门型框架的抗撞特性,最后,根据ECE R66/01法规对客车整车翻滚安全性的要求,考察了GL6460L轻型客车的整车翻滚安全性.结果表明,用本方法确定的立柱参数,既能够满足ECE R66/00法规对客车车身段的摆锤试验要求,又能满足ECE R66/01法规对客车整车的翻滚要求,从而为轻型客车车身的翻滚安全性设计提供了一种方法.     

基于模态试验的白车身动力学模型修正

建立符合实际装配结构的有限元模型是结构动态优化设计的关键。本文以某一客车的白车身为试验对象,通过白车身模态试验,并作为依据修正有限元模型,使有限元分析结果与试验测试结果相符,获得了能够反映实际车身结构动力学特性的有限元模型,为后继车身的结构优化设计打下基础。     

基于Hyperstudy的混合动力汽车骨架优化设计

建立客车骨架有限元模型,运用Hyperstudy联合Optistruct的响应面优化方法,在满足客车骨架应力要求前提下,计算出各个杆件的最薄厚度。优化后结果表明:骨架在满足静载强度安全要求下,骨架质量减轻了16%,达到轻量化的目标。     

8m客车侧翻仿真与上部结构安全性分析

利用Radioss建立了一款8m客车的有限元模型,进行了侧翻仿真模拟,得到的客车侧翻角,以及车身侧围立柱与生存空间的最小距离.从能量吸收、速度与加速度分析、车身立柱变形、生成空间评估角分析等方面对客车侧翻进行了安全性评价.结果表明,该客车侧翻符合法规要求,但应在上部安装一些吸能装置,提高客车安全性.给出了该客车侧翻平均加速度、加速度均方根值,以及最大加速度指标.     

低地板电动大客车车身结构有限元分析

以纯电动大客车车身为例,建立了车身骨架的有限元模型。为了准确模拟该模型的边界条件,增加了空气弹簧悬架的简化模型。通过有限元分析,发现车身结构中存在一些不合理的地方。在满足强度、刚度要求的前提下,对车身结构作了一定的改进。     

客车上部结构强度技术及发展现状

依据有限元仿真分析技术,阐述了国内外客车侧翻发展概况,论述了基于客车侧翻法规标准客车侧翻实车试验和计算机仿真模拟的发展现状。指出:基于客车侧翻法规标准国内客车侧翻在仿真过程中的应用还不够成熟和广泛。目前,我国开始强制执行客车上部结构强度试验,有限元仿真分析技术与实车试验相结合的方法将成为客车侧翻分析的主流。     

高流态粉煤灰混合料路基三背回填有限元分析

利用ANSYS10.0通用有限元软件,建立了模拟遵义至毕节高速公路高流态粉煤灰混合料回填路基三背回填体的有限元模型,利用有限元的方法对流态粉煤灰回填体的力学响应进行分析。分析了高流态粉煤灰三背回填体在行车荷载、自重等作用下的变形特性,预估沉降量,并分析计算了流态粉煤灰对工程构造物的作用,为高流态粉煤灰三背回填的设计、施工起到了指导作用。     

地铁B型车车体静强度及模态计算

应用有限元方法及ANSYS软件建立了地铁车辆车体结构有限元分析模型,根据地铁车辆受力分析和危险程度,选择拖车(头车)作为计算、分析对象,确定了有限元模型的计算载荷、常见计算工况和评定标准,计算了车体在整备状态下的车体静强度,分析了整备状态和超常状态下的固有频率和振型。结果表明,地铁车体静强度在常见计算工况下皆能满足相关标准的要求,车体一阶扭转和一阶垂向弯曲自振频率偏低,一般要求车体在整备状态下的自振一阶垂弯频率应大于10 Hz,以避开转向架的点头频率;减小结构质量的同时增大结构刚度,在满足车体强度要求下,可以实现以降低次要的振型频率来提高主要的振型频率的目的,并可进一步地减轻车体质量。