应用有限元法研究车架结构的耐撞性

本文应用有限地对车辆正面碰撞过程中车架结构的大变形过程进行了计算机模拟。文中介绍了非线性有限元分析的基本方程，运用微机版ＤＹＮＡ３Ｄ软件，在合理简化的基础上，建立了车呆结构的有限元模型，通过计算机模拟，预测了车辆正碰过程中车架的变形位置和变形形式。针对存在的问题，对车架结构进行了改进设计。实车碰撞试验表明：改进后，车架结构的耐撞性有明显提高。     

板簧模型对车架强度计算的影响分析

轻型载货汽车钢板弹簧对车架的支持往往简化为对车架的弹性约束，由于悬架系统的工作特点，当车架受力变形时，可以带动车轮在地面上有微小的滚动，从而实现整个钢板弹簧的协调变形，为车架提供支持力，利用前后置处理软件MSC／PATRAN（V8．5）和有限元求解器MSC／PATRAN ADVANCED－FEA（V8．5）能够对轻型载货汽车钢板弹簧的模拟方式进行若干情况的分析和比较，得出能较好模拟真实结构的建模方式。     

电动汽车复合材料车身及保险杠结构分析

本文根据材料性能试验结果，将实际采用的玻璃材料简化成为正交各向异性材料，然后复合材料保险杠进行了有限元分析及试验研究，验证了这种简化计算方法可以达到较高的计算精度并能减少计算的工作量，在此基础上，又对电动汽车的复合材料车身－车架结构进行了有限元结构分析，验证了玻璃钢较适合工作为电动汽车车身材料，同时，证明了采用加强筋，预埋件等特殊工艺以加强车身的整体及局部刚度是行之有效的。     

浅谈重型前顶自卸车副车架设计

从设计角度对市场需求不断增长的重型前顶自卸车的副车架结构进行了分析和探讨,并介绍了副车架主要结构的设计原则,对车辆设计和使用者具有一定的参考价值。自卸车副车架是自卸车的关键总成件,自卸车货箱及液压系统是通过副车架来固定的,副车架除承受安装在其上的各种装置及货物的载荷外,还要在行驶中与主车架共同承担车架的扭转与弯曲,以及由于路面凹凸不平而产生的动载荷。     

"长安之星"微型客车车架刚度研究

通过试验和数值模拟，反求“长安之星”车架结构的弯曲和扭转刚度，建立了适用于“长安之星”车架结构的弯曲和扭转刚度测试的试验台，对其弯曲和扭转刚度进行了试验研究。在试验基础上，模拟了刚度测试过程中的约束和加载条件，进行了车架结构刚度的有限元分析。计算和试验结果的对比表明，二者吻合得较好。该研究结果为同类车型开发、改型及优化设计提供了技术手段和依据。     

车架弯扭组合台架疲劳试验仿真

为考虑商用车车架总成在用户使用中受扭转时的工况,台架试验引入了车架轴间扭转角参数。利用车架轴间扭转角度加载就可以利用室内车架疲劳试验台架尽可能的模拟车架的实际工况。然而在试验过程中发现,台架试验与CAE分析模型简化上的差异,导致结果出现较大的差异。本文为提高仿真的精度,建立了尽可能与试验模型一致的仿真模型。在建立台架仿真的模型时,考虑前后悬连接方式对车架的影响,在需要特别关注的部位设置了接触,同时考虑了结构的几何非线性和材料的塑性性能。利用Abaqus有限元软件完成了车架仿台架扭转分析,得到了结构的应力分布,然后将应力结果导入到疲劳软件,计算出结构的损伤和寿命。得到结果与台架试验结果吻合,一致性较高。     

模态分析技术在汽车结构动态修改中的应用

利用试验模态分析技术，建立了ＢＪ２１２汽车车架的动态数学模型。针对三种典型的道路状况，采用实测方法，获取了路面激励通过悬挂系统传递到车架结构的载荷变。并以此为依据，结合车架结构的数学模型，利用力响应模拟分析技术，对车架结构在常用车速下的动态特性进行了模拟分析，并进行了结构动态修改，改善了其动态特性。     

轻型电动客车车身—车架的有限元结构分析及试验研究

应用有限元分析软件，对ＥＶ－６５８０轻型电动客车的车身和车架进行了结构分析计算，并对实车进行了相应的静态及动态试验，证明了电动汽车车身及车架的轻量化潜力。     

车身碰撞损伤诊断 汽车车身修复基础知识讲座(23)

(接上期)五、非承载式车身车架设计与损伤变形倾向1.车架种类与结构特点非承载式车身也称车架式车身,常见于货车、大客车、越野车等车型。货车通常由驾驶室、货箱和车架三部分组成,客车、越野车通常由车身和车架两部分组成(图39)。驾驶室或车身是使用薄钢板通过冲压成形,再焊接在一起的部件,其碰撞损伤变形特性     

客车车架冷冲压工艺

通过对客车车架冷冲压加工工艺性分析，根据车架各件的形状和结构特点，从而找出实现冷冲压的合理工艺方案，以简化客车车架冲压件的工艺过程。     

基于位移反求加载法的高精度皮卡车架疲劳开发与验证

车架是皮卡的重要总成,由于承受各种载荷冲击,所以容易产生开裂问题影响使用寿命.皮卡车架的疲劳预测选择了精度较高的基于位移反求加载法,结合试验场采集载荷谱数据与皮卡整车多体动力学模型,以相关性较高的整车内部响应信号(悬架位移信号、整车轴头Z向加速度信号、转向拉杆力标定信号)为目标信号,迭代反求整车等效位移激励信号,进而分...     

整体式桥台-桩基-土相互作用内力计算方法研究

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点，目前在国内外得到了广泛的应用与推广。以某整体桥为工程背景，设计制作了桥台-桩基结构试验模型，开展了整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复荷载拟静力试验，主要研究了桥台和桩基的应变、弯矩与剪力等。试验结果表明：桥台正向移动时桩身应变呈现“酒杯”形分布，负向移动时呈现“橄榄”形分布；同时，无论是最大压应力还最大拉应力，均是正向位移荷载作用下的要明显大于负向作用下的。因此，升温时桩基的内力要大于降温时的，也即夏季高温时的H形钢桩基受力最为不利。为减小升温对桩基的不利影响，建议整体桥合龙温度取略高于年平均温度。同时，在试验研究的基础上，进行了整体式桥台和桩基的内力计算。计算结果表明：采用现有的经典台后土压力理论或桥梁规范计算得到的台底弯矩和剪力与试验结果均存在较大偏差，而采用黄-林法可较准确地得到台底弯矩和剪力。另外，计算结果还表明：负向加载时，采用现有计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果偏差不大，分布规律也与传统桩基的相似；但是，正向加载时，采用现有的计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果存在较大偏差，分布规律也明显不同。所提出的多项式拟合法和黄-林法能够较为准确地计算得到整体式桥台-桩基-土相互作用时的弯矩和剪力，实际工程中可采用该方法来计算整体桥的桥台和桩基内力，该方法可为中国整体桥的设计与应用提供参考和借鉴。     

货车车架的有限元分析及车厢对其性能的影响

车架的受力比较复杂，货厢与车架的连接对车架的刚度和强度也会造成一定的影响。通过CAE分析可以全面了解车架各部件对整体刚度的影响并对其进行优化设计，以保证车架具有足够的刚度满足结构安装的需要以及具有一定的柔度以满足良好的行驶性能的需要。对某中型载货汽车车架进行了弯曲工况和一轮悬空(扭转)情况下的强度与刚度分析。     

轮胎尺寸对汽车结构疲劳累积损伤影响研究

基于结构耐久试验工况,通过六分力设备与底盘杆系所采集的整车道路载荷谱,应用动力学载荷分解方法获得虚拟随机载荷谱,对车身结构进行应力分析和疲劳累积损伤计算。在底盘关键位置布置传感器,同时在车身结构中CAE疲劳分析所对应的5个高应力区粘贴应变片,先后采用3套不同尺寸参数(包括胎高和胎面宽度)的轮胎以相同的耐久工况(同一个试验场,试验路面及对应的速度相同)来进行实车载荷对比测试。针对车身结构载荷幅值、频域进行分析,并基于雨流循环计数对车身和底盘件进行疲劳累积损伤计算与分析。整车实际测试的结果表明,CAE所预测到的损伤(裂纹)位置及其里程数与路试结果相吻合;在同样使用条件下,轮胎内径越大,车身结构和汽车底盘的寿命越低,已经可进行量化对比。     

基于有限元分析的轻卡车架优化设计及其台架试验

结合某轻型卡车车架的开发工作,对车架进行有限元分析。首先应用HyperWorks软件,选择合理的单元类型进行车架网格划分、螺栓连接和焊接结构的模拟,建立带有驾驶室、车厢、各支架以及前后钢板弹簧悬架的较为完整的整车有限元模型,研究不同工况下的约束和载荷添加方式,并使用NX.Nastran求解出车架在不同工况下的应力分布。然后根据计算结果,对车架进行改进设计和轻量化设计,优化设计的车架比原设计重量减少了4.93%,且解决了强度不足的问题。最后,对车架样件进行弯曲工况下的应力试验,试验数据和有限元计算结果有较好的一致性。     

特殊工况下货车驾驶室的结构优化

以某轻型载货汽车为例,建立驾驶室有限元模型,通过实验模态与数值模态对比进行模型验证。驾驶室与车架通过翻转机构连接,决定了载荷工况的特殊性。分析驾驶室的受力情况。在外载不变的情况下,基于各部件板厚的灵敏度值,对驾驶室进行轻量化处理。轻量化结果用于外部载荷大小的更新,计算得到结构改进后的驾驶室强度。分析结果表明：通过对灵敏部件的板厚修改,在总车身质量减小的情况下,白车身的强度也有一定提高。     

前置举升自卸汽车的结构改进

通过分析现有前置举升自卸汽车车厢加长存在的主要问题,介绍了一款改进型前置举升自卸汽车,即在前置举升自卸汽车的基础上,中部增加一对辅助举升油缸,以提高车厢举升时的安全性与稳定性,并有效改变车厢底架受力状况。它对增加着力支点重新分配起到了应有的效果,是改善该类车型性能的一个新思路、新方法。     

应力约束下车架的结构拓扑优化设计

根据汽车车架的结构及受力特点，建立了汽车车架结构拓扑优化模型，对薄板结构的极限应力分析表明，应力约束下汽车车架结构拓扑优化可用薄板结构尺寸优化方法的数学模型来描述，并用修改的满应力法求解。文中的数值结果表明这个方法是有效的算法。     

基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处,在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱,对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型,为提高整车模型精度,基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架,建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算,以白噪声为初始输入,求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数,基于循环迭代原理,进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据,获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中,对整车多体动力学模型进行驱动仿真,提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱,将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%,疲劳寿命误差在20%左右,表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算,可获得较高精度的迭代结果;以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象,并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高;相比于传统的疲劳分析载荷获取方法,虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱,并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。     

副车架开裂及中横梁焊缝断裂的原因和加固方法

ＸＱＤ３１４０Ｇ６Ｄ７．５吨自卸汽车所用底肋是由ＥＱ１１４１Ｇ５普通载货汽车改制而成的，使用中出现副车架开裂及中横梁焊缝断裂的故障，分析后认为产生故障的主要原因为：使用中超载；应力集中，自卸车车箱满载时，负载全部集中在副车架上，二者并没有形成刚性联结，当车在不平路面上行驶时，车箱对副车架产生冲击，轴距较长，轴荷分配不尽合理，相对而言副梁受力不好。针对上述故障，采取了加固措施，排除了故障。