重型商用汽车车架轻量化设计

车架是汽车的主要承载构件,其功用是承受来自车内外的各种载荷,连接汽车的各大总成及各种车用设备,结构型式主要取决于汽车的总布置要求。深入研究车架的承载特性是车架结构设计改进和优化的基础,也是保证整车性能的关键。本文以某载货车车架为研究对象,建立了车架有限元分析模型;通过该车架模态仿真,验证了有限元模型的正确性;根据载货车的承载特点和行驶工况,对该车架在满载弯曲工况和满载扭转工况的静态应力分析,考察某载货车车架在典型工况下的应力分布,以此评价车架设计的合理性。在以上分析的基础上,本文对车架的连接横梁进行了结构优化,并对改进方案进行了有限元分析,通过与原结构的动态性能对比分析,确定了结构改进的可行性。     

某牵引车车身有限元模型验证

建立了某牵引车车身的有限元模型,运用Hyperworks软件对该牵引车车身骨架进行了强刚度分析,在分析基础上进行了重点部位的电测布片,测试了该牵引车车身的满载静态应力应变、满载动态应力变化,通过测试结果分析,验证了该牵引车车身的有限元模型较为理想,进一步为优化设计、降低制造成本提供了可靠性支持。     

基于DOE技术的某牵引车横梁优化分析

针对某牵引车车架横梁断裂的问题,运用CAE软件Altair HyperMesh建立了某牵引车车架的有限元模型,并对其进行了静强度分析,得到车架横梁的应力云图及相关数据。为了增强横梁的强度,提出DOE的方法并使用Altair OptiStruct分析软件对车架横梁进行优化,得到最优的试验方案。优化结果表明优化方案相比初始设计方案明显降低了车架横梁处的应力,增强了车架横梁的强度,为车架设计与改进提供了设计依据。     

基于MSC.Patran的牵引车车架轻量化设计

基于有限元分析软件MSC.Patran,建立了某牵引车车架的有限元模型,提出了降重100kg的轻量化方案;对轻量化前后车架进行纯弯曲和扭转工况应力分布对比分析,证明优化后车架的可靠性更高;对轻量化前后车架进行模态分析,证明优化后车架固有频率和振型变化不大,实现了轻量化目标。     

某重型货车车架结构强度分析与改进

以某重型货车车架为研究对象,建立了车架组合结构的有限元模型,计算得到了多工况下的车架结构应力分布,并通过试验验证了模型的合理性.在此基础上,分析了车架结构失效原因并提出了多种结构改进方案.对改进的结构设计方案进行强度分析后,确定了其中的最佳设计方案.     

某铝合金半挂车车架有限元静态分析

对某厂生产的铝合金半挂车车架进行三维建模,导入到有限元软件中,对车架在满载弯曲、满载扭转、满载加速、满载制动和满载转弯等四种工况下进行了有限元静力分析,得到了该铝合金车架在40t载重时不同工况下的变形和应力分布,分析出车架的最大受力部位和变形部位,为此类车架的设计和改进提供了理论基础。     

基于ANSYS的两栖专用车车架静动态性能分析

介绍了水陆两栖专用车车架的结构特点,在ANSYS中建立了基于板壳单元的车架有限元计算模型,并利用link11与beam4单元模拟悬架,对该有限元计算模型作了满载静态工况下的应力及变形分析,校核了该车架的强度与刚度,并对车架作模态分析,得到了车架的固有频率及振型特征,并提出了设计车架的改进意见。     

DL4100型半挂牵引车车架弯扭工况强度分析及改进

根据半挂牵引车的实际运行状况,选择对半挂牵引车车架强度影响较大的弯扭工况进行分析.利用ANSYS软件建立了DL4100型半挂牵引车车架有限元分析计算模型,通过计算得出了该车架在弯扭工况下的应力分布和变形情况.由于该车架前部所受应力较小,因此把第2横梁去掉后重新做了弯扭工况下的强度分析,改进后的车架满足强度要求.     

高压气体长管半挂车车架有限元仿真与优化

运用CATIA软件对高压气体车架进行三维实体参数化建模,并将模型导入ANSYS软件中建立车架结构有限元的实体单元模型,对车架在弯曲和扭转两种工况下的应力特性进行深入研究,对车架进行性能分析评价;利用APDL语言建立车架纵梁的优化模型,运用ANSYS Design opt模块对现有车架纵梁结构尺寸进行优化设计。根据该特种车的实际使用工况和应力特性的分析结果提出专用车架设计方案,为设计新型长管半挂车提供参考依据。     

基于整车建模的半挂牵引车有限元分析

在调研国内外相关研究的基础上,对某半挂牵引车整车结构进行了建模,并对该牵引车进行了静态电测试验,为有限元分析提供实践依据,同时验证了有限元模型的正确性。利用已验证的有限元模型,分析了该牵引车在弯曲工况、扭转工况、紧急制动工况和紧急转弯工况下的应力分布和变形情况,同时对该牵引车整车结构进行了模态分析。     

CY4102BZQ柴油机机体有限元分析

应用Pro／E三维软件和I-DEAS有限元软件，建立了东风朝阳柴油机厂开发的CY4102BZQ柴油机机体的结构实体模型和有限元模型，对机体受力进行了分析，确定了机体的最大应力部位。同时对机体进行了预紧和爆发2种工况的应力试验。结果表明，计算和试验结果有很好的一致性，验证了模型的精确程度。     

重卡传动轴支撑角板载荷谱研究

为了提升重卡车型传动轴支撑角板的承载能力,基于传动轴支撑角板载荷试验,对不同载荷、不同路面条件下的传动轴支撑角板各向受力情况进行了研究分析。结果表明,传动轴支撑角板各向受力与路面类型、车速等有关,与车辆载荷关系不大。此外,文章还提出了提升支撑角板承载能力的相关改进意见和措施。     

沥青路面Top-Down开裂成因的有限元分析

源于路表面的轮迹带附近的纵向开裂(Top-Down开裂)是重交通沥青路面的主要损坏类型之一,也是国际沥青路面工程界对道路损坏研究的新热点。为此在实测轮胎接地压力的基础上,建立了路面结构的三维有限元模型,计算出4条实际道路的最大拉、剪应力值及其位置,绘制了它们的等值线图。对最大拉、剪应力位置与开裂现象,最大应力值与应力强度进行了比较和分析。分析结果表明,轮载下强大的剪应力是造成Top-Down开裂的主要原因。     

某型载货车车架结构轻量化设计

建立了某型载货车车架结构的应力分析有限元模型，计算了多种工况下车架结构的应力分布并以已有的试验结果进行验证。在此基础上，提出该车架结构的轻量化设计方案。并进行了改进设计后车架结构的强度分析。确定了合理的轻量化设计方案。     

水泥罐式汽车的罐体及车架结构的有限元分析

简要叙述了某型气卸散装水泥罐式车的特点,建立了罐体的有限元模型,利用有限元法计算得到了罐体结构的位移场、应力场,找到了结构的薄弱环节,提出了改进建议,并且从电测试验上进一步验证了有限元模型及其分析结果的正确性。     

基于模型修正的实体车-桥耦合分析系统建立及验证

为将梁格法车-桥耦合分析系统提升至同时考虑结构整体响应及局部应力分析的精细化实体车-桥耦合分析系统,首先,基于最小势能原理推导八节点六面体实体有限单元列式,采用等参插值确定单元的协调位移,引入Wilson非协调位移模式,消除一阶单元在弯曲变形分析中的剪切自锁,提高单元的分析精度和计算效率;采用静/动力分析算例对所构造非协调八节点六面体单元（ICH8）的准确性进行验证;其次,基于车轮与桥面接触实体单元间的位移协调和力的平衡关系,采用非线性分离迭代法建立实体车-桥耦合分析系统,编制自主研发的精细化分析模块;再次,融合Monte-Carlo灵敏度分析与遗传算法构建桥梁实体有限元模型修正方法,并借助现场静载测试结果对目标桥梁实体有限元模型进行修正;最后,联合修正的桥梁实体有限元模型与跑车工况测试结果验证所建立实体车-桥耦合分析系统的准确性。结果表明：由所建立的实体车-桥耦合分析系统得到的桥梁动力响应与实测响应吻合良好,从而验证了该分析系统的可靠性。借助所建立的实体车-桥耦合分析系统,不仅可实现时域内桥梁结构的整体内力分析,同时还可实现桥梁结构的局部应力分析,包括局部构件的应力分布和应力集中等,对当前车-桥耦合振动领域分析工具具有一定的改进和提升。     

天然气重型货车气瓶支架改进及轻量化研究

针对某天然气重卡气瓶支架初始设计方案,建立支架有限元模型。按照国家标准要求对3种工况下的气瓶支架进行了仿真分析。通过仿真结果和试验结果的对比,验证了支架有限元模型的准确性。在仿真结果的基础上,综合考虑工艺性和轻量化,对支架结构进行了改进优化,并对改进结果进行了试验验证。改进方案在提升工艺性的同时实现了产品轻量化,完成了优化目标。     

Transient Dynamic Characteristics of a Non-Pneumatic Mechanical Elastic Wheel Rolling Over a Ditch

The transient dynamic characteristic of a tire, which has a significant effect on vehicle handling stability and ride comfort, is difficult to study in detail because of its highly non-linear behavior. In this study, the transient dynamic characteristics of a non-pneumatic wheel, called the mechanical elastic wheel (MEW), which was rolling over a ditch were investigated by the explicit dynamic finite element (FE) method. A three-dimensional FE model of MEW considering geometric nonlinearity, material nonlinearity and large contact deformation between the wheel and the road, was established. For the validation of the accuracy and reliability of the FE model of MEW, the simulation and the experimental results of the radial stiffness and footprint of MEW were compared and analyzed. A dynamic simulation of the validated FE model of MEW rolling over a ditch was conducted using the ABAQUS/Explicit program. The equivalent stress and the contact stress generated during the process of the rolling MEW impacting the ditch were studied in detail. The effect of the rolling speed on the transient dynamic characteristics was also analyzed based on the simulation results. The simulation results could provide guidance for the optimization of the MEW structure and vehicle dynamics.     

超薄白色罩面超载的三维有限元分析

通过三维有限元分析,探讨了不同层间接触状况下超薄白色罩面(UTW)超载下的受力特性。采用ANSYS建立有限元模型,以正交各向异性接触模型模拟UTW层间接触状况。研究发现:超载使板底拉应力剧增,结构组合越弱,超载应力比就越大;板底拉应力对层间接触条件很敏感,因此层间界面处理必须严格要求,以保持层间界面连续,提高超薄白色罩面的使用寿命;超载使层间抗剪更为不利。因此,设计超薄白色罩面时需充分认识到超载的巨大影响,设计时增大安全系数,以免路面铺筑不久便破坏严重。