基于HyperWorks的电动车车架有限元分析

以HyperWorks软件为平台对某电动车车架进行简化得到其有限元模型,并对其进行弯曲工况和扭转工况下的强度和刚度计算,分析表明:车架的强度和刚度都在材料屈服范围之内;模态分析发现,车架的7阶固有频率易引起共振应避免,为车架结构设计及改进提供理论参考依据。     

天然气牵引车车架轻量化研究

建立了某公司生产的天然气牵引车车架有限元模型,通过静动态分析得到了车架的刚度和典型工况下的强度及车架前4阶振动的固有频率和振型。以刚度最大为目标以体积分数为约束,应用基于OptiStruct的拓扑优化技术获得了弯曲、纯扭转和弯扭组合工况的拓扑优化材料分布图。根据拓扑优化结果对该车架进行二次设计,将鞍座前横梁改进为抗扭能力更强的新型横梁并在纵梁内侧前吊耳处加装一对衬板以提高局部刚度。对改进后车架结构进行尺寸优化以确定车架各结构最佳板厚。分析结果表明:最终优化得到的车架综合性能优于原车架,并实现了减重13.82%。     

FSC车架静态性能的有限元分析与试验验证

利用试验测试车架挠度,验证该工况下大学生方程式赛车(FSC)车架有限元模型的正确性。在此基础上对车架的弯曲静载、转弯、刹车工况及扭转刚度进行有限元仿真,保证了结果的可靠性。通过数值分析说明车架强度、刚度满足设计要求。     

凹梁式半挂车车架的动静态特性分析与计算

考虑悬架系统刚度的非线性变化因素,建立了凹梁式半挂车车架的有限元模型,基于ABAQUS软件进行满载工况的静态分析,利用经典力学方法对纵梁进行应力分析和计算,最后采用Block-Lanczos法对车架进行自由模态分析。结果表明:车架强度和刚度均满足设计要求,同时扭转和局部刚度需要加强。     

基于多学科多目标遗传算法的摩托车车架优化

建立摩托车架有限元模型,计算不同工况下的强度、刚度以及自由模态和约束模态,验证了一维管梁单元模型可代替二维壳单元模型进行仿真计算。采用正交实验设计对优化变量进行灵敏度分析和选择。以自由模态和约束模态频率为优化目标,强度、刚度以及轻量化为约束条件,建立多学科多目标遗传算法的振动优化方案,得到车架整体系统的最优解,提高了车架结构振动特性。     

基于灵敏度和动刚度计算的车架轻量化设计

提出了基于灵敏度分析和动刚度计算的车架轻量化方法。灵敏度计算以车架钣金件板厚为设计变量,一阶扭转和弯曲模态为约束,质量最小为目标;选取对质量敏感而对一阶弯曲和扭转不敏感的钣金件减小厚度;对减重8 kg的车架先后进行模态计算和动刚度计算,并与减重前的车架对比。对比结果表明,该减重方案的模态频率值和动刚度值满足NVH性能对车架的要求,该方法合理可行。     

基于HyperMesh的车架拓扑优化设计

以轻型卡车车架为研究对象,采用HyperMesh建立车架的有限元模型,分析车架的模态,得到原始车架的刚度和模态性能数据。利用OptiStruct对车架进行拓扑优化,并对优化后的模型进行静态及动态特性分析。分析结果表明:优化后的车架结构扭转刚度提高11.5%、一阶扭转频率增大36.7%、一阶弯曲频率提升11.7%,车架总体质量基本保持不变。基于有限元方法的拓扑优化技术应用在车架设计方面是可行的,采用此项技术可以大大提高车架的整体性能。     

基于ANSYS的行李车改造成发电车的车架设计与分析

现代设计方法的发展和使用,使铁路车辆设计变得越来越快速高效.在行李车改造为发电车过程中,首先根据车架结构对车厢进行布局设计,其次运用有限元分析软件ANSYS对改造后的车辆车架系统从强度和刚度方面进行计算和分析.然后根据分析结果,使用APDL语言对车架薄弱环节和不合理结构进行改进.最后,对改造后车架进行模态分析和谐响应分析,确定有害频率和振型,并采取有效减振措施.从研究结果看,改造后的车辆车架能达到安全使用的设计目的.     

冷藏车主副车架联接方式研究

以某企业生产的冷藏车车架为研究对象,联合应用CATIA及ANSYS软件,建立主副车架装配体有限元模型,并选取合理的接触算法,对车架及螺栓在典型工况下进行强度有限元分析,同时指出副车架所采用的止推板式联接方式对车架整体所带来的影响。最后对副车架联接方式提出改进,分析了枕木及石墨垫片在联接设计中所能起到的接触充分及缓解应力的优点,为副车架联接方式进一步设计优化提供了重要依据。     

NQ6021型车身车架静态强度模拟计算分析

车身车架是非承载式车身结构的主要承载部件,对车身车架进行强度特性分析,不仅可以评价车身车架自身的性能,而且可以用于对整车结构进行优化和更进一步的响应分析。以NQ6021型SUV的非承载式车身及车架为例,利用有限元方法系统地模拟并分析静态强度特性。     

CFRP加固震损非延性RC框架抗震性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料（CFRP）加固震损非延性钢筋混凝土（RC）框架抗震性能,制作并完成了1榀1/2缩尺两层两跨非延性RC框架子结构试件加固前后的拟静力试验. 将试件加载至峰值承载力,对采用外包CFRP法对震损节点处进行加固后的试件进行试验研究,获得了CFRP加固震损非延性RC框架的破坏形态与滞回曲线,分析了其刚度、强度、延性和耗能等抗震性能指标,并与完好结构进行对比. 分析结果表明:CFRP加固对提高震损非延性钢筋混凝土框架结构的最大水平承载力、初始刚度有限,对其耗能能力提升明显;加固结构的平均位移延性系数为2.81;当其最大层间位移角到达1/50时,加固结构依然具有较大的安全储备空间,加固后的震损非延性RC框架结构可以用于地震区.      

铁道车辆转向架构架多轴疲劳强度有限元分析方法

铁道车辆转向架构架在服役过程中承受复杂的多轴疲劳载荷,为构架结构的设计和分析带来困难.本文以某车辆转向架构架为研究对象,为获得构架在复杂多轴载荷作用状态下的应力分布状态,分别建立构架板壳有限元模型和实体有限元模型,并参照UIC 615-4、TB/T 2368-2005和TB/T1335-1996标准,确定计算工况,对该转向架构架强度进行分析计算,并根据ORE B12/RP17提供的钢材Goodman疲劳曲线图,编写后处理程序对构架进行疲劳强度评估.结果表明：两种有限元模型计算分析结果趋于一致;构架结构的应力分布状态呈现面内应力分布占优的状态;采用最大主应力对其进行疲劳强度评估是合理的;两种建模方法获得的构架静强度、疲劳强度评估结果的一致性说明：采用板壳模型代替实体模型对构架进行有限元强度分析是可行合理的,可节省计算资源.     

结构模式对转向架构架扭转刚度的影响

将客车转向架焊接H形构架简化为由等截面直梁组成的模型,通过考察各梁在扭转载荷下的变形分布,研究降低构架扭转刚度的措施,并采用有限元方法对理论分析结果进行了验证。计算结果表明:侧梁上盖板开槽能使构架扭转刚度降低3%;改变横梁截面形式后,构架扭转刚度将减小19%,构架在超常载荷下的最大von_Mises应力降低3%。分析结果表明:构架侧梁上盖板开槽对其扭转刚度影响不大,并将引起局部区域较强的应力集中;横梁弯曲与扭转刚度对转向架构架扭转刚度有较大影响,将无缝钢管横梁改为箱型梁能够显著降低构架扭转刚度;同时,由于扭转刚度降低,构架在超常载荷下最大von_Mises应力也有所降低,轨道扭曲载荷对构架强度的影响减弱。     

复合材料帽型骨材强度及刚度影响因素研究

采用有限元方法,分别建立不同芯材、不同骨架间距、不同剖面形状,以及剖面顶角的复合材料帽型骨材加筋板模型,探讨影响复合材料帽型骨材强度、刚度的因素.通过分析芯材的影响,为复合材料船舶有限元模型简化提供了依据.综合考虑复合材料帽型骨材加筋板强度和刚度和船舶制造成本,舷侧板的最优骨架间距范围是400~500mm.在面板宽度和腹板高度一定的情况下,梯形截面的帽型骨材结构优于矩形截面,帽形骨材的最佳剖面形状为顶角为120°的等腰梯形.     

不同荷载比下嵌固式钢框架节点M-θr曲线拟合

对嵌固式节点进行有限元仿真分析,得到了嵌固式门式框架在不同的荷载工况条件下节点的M-θr曲线。通过对不同荷载组合情况下得到的M-θr曲线进行比较可知,节点刚度随着荷载组合的变化而变化,但两个方向框架中嵌固式节点刚度的变化规律不同。综合考虑门式框架嵌固式节点M-θr曲线的特性,对多种荷载组合情况下的M-θr曲线进行曲线拟合,得到拟合公式并对其进行方差分析。透过相关指数可知提出的嵌固式节点M-θr曲线的拟合公式是可靠的,可为进一步深入研究嵌固式组装钢框架的力学性能提供借鉴和参考。     

基于HyperWorks的某车架铆接方式的对比分析

分别采用3种方式模拟某车架横梁和纵梁的铆接。利用HyperWorks的Optistruct求解器计算3种模型的弯曲、扭转刚度和模态。计算结果表明,rbe2单元模拟铆接比rbe2+beam单元模拟铆接的刚度大。弯曲、扭转刚度和模态频率的差别都小于5%,可以认为是等效的。由于点对点的rbe2模拟连接简单方便,在车架刚度、模态分析时推荐采用rbe2模拟铆接。