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（独家原创）中型载货汽车车架有限元静力学分析（全套CAD图纸）

件的实际尺寸如图.所示图.车架简化后的三维图在直角坐标系中直接绘制实体，得到三维几何模型如图.所示，利用与软件建立好的接口直接导入。.应用对车架模型进行网格划分启动，选择,显示导入的三维图形选择，打开单元类型对话框单元类型库对话框中单击左边列中单击，选择实体单元类型在右边列中单击，选择节点四面体结构单元选择，打开各项同性材料特性对话框。在对话框中输入弹性模量.和泊松比.，密度如图.和.所示。图.输入弹性模量和泊松比图.输入材料密度选择打开网格划分工具，选择将网格大小取，点击键，在粗线的对话框点击，网格划分开始。划分好网格的实体如图.所示。图.网格划分完成的车架.实体单元的简介单元说明单元用于构造三维固体结构，单元通过个节点来定义，每个节点有三个沿方向平移的自由度，单元具有塑性蠕变膨胀应力强化和大应变能力.类似的单元有适用于各向异性材料的单元。单元的更高阶单元是。输入数据单元由个节点和各向同性的材料参数来定义.各向同性材料方向对应于单元坐标系方向.单元载荷包括节点载荷和单元载荷.用于指定包括或不包括附加的位移形函数。和提供不同的单元输出选项。单元结构如图.所示。图.单元输入数据摘要单元名称节点，节点自由度材料参数，表面载荷压力表面，表面，表面，表面,表面，表面体载荷温度，热流量特殊功能塑性,蠕变,膨胀,应力强化,大变形,大应变,单元死活包括附加的位移形函数不包括附加的位移形函数依据带,或者不带附加的位移形函数,执行完全积分带砂漏控制的均匀缩减积分,不带附加的位移形函数自动设置为单元坐标系平行于整体坐标系单元坐标系沿单元侧基本单元解在所有积分点上重复基本解节点应力解基本单元解附带表面的表面解表面和表面的表面解表面解只对线性材料可用附带每个积分点的非线性解非零压力表面的表面解没有提供初始应力的用户子程序默认情况从用户子程序中读入初始应力数据输出数据与单元结果相联系的结果输出主要有两种方式节点位移和所有节点结果。结果输出表中给出的附加的单元输出。单元应力方向平行于单元坐标系.表面应力输出是在表面坐标系且可以在任何表面。单元的结果输出假定和限制体积等于的单元是不允许的。同时,单元也不允许扭曲,以至于形成两个体。所有单元必须具有个节点。通过将和重合,和节点重合,可以定义出棱形单元。四面体单元当然也可以作出的。这些退化单元的形函数自然会退化。.本章小结本章概述了几何建模软件的发展历程基木功能和几何建模的简化，应用对车架网格划分，并对有限元分析要采用的实体单元进行了简要的介绍。以解放长头汽油载货汽车车架为研究对象，以有限元的基本理论为基础，综合运用和软件建立了基于实体单元的车架结构有限元模型，为将实体单元应用于车架结构分析做好了准备。第章车架有限元的静力及模态分析车辆是运输机械，在工作过程中总是受到来自各个方面载荷的作用。车架作为汽车承载的主要部件方面要承受发动机油箱水箱底盘和牵引货物等的重量，另方面还要承受汽车行驶过程中所产生的各种力和力矩的作用。汽车在行驶过程中，要行驶和经过各种路面工况，如个车轮跳过台阶上或个车轮驶过路面上的坑洞等。在上述各种行驶工况下，都会产生新的附加载荷并作用于车架上，因此车架就必须要有足够的强度和刚度来承受作用于其上的各种载荷。当动载荷很小时，可以忽略不计，只需要进行静力分析当动载荷的频率与结构的固有频率接近时，会引起结构的共振，从而产生很大的变形，破坏车辆的性能，此时仅仅进行静力分析是不够的，还必须进行模态分析。若车架的强度和刚度达不到要求则会造成车架开裂等各种损坏现象的发生，轻则影响汽车的正常行驶，重则造成严重的交通事故，因此车架的强度和刚度不仅关系到车辆能否正常行驶，同时还关系到整车的安全性好坏为了考察所研究车架结构的质量，本章对其结构静力性能和动力性能进行分析与研究。.车架静力分析静力分析是计算在固定不变载荷作用下的结构的位移应力应变及反力等的大小，即讨论结构受到外力后的变形应力和应变，以便对结构的强度刚度进行校核，保证结构既安全正常工作，又符合经济性的要求。车辆在行驶中车架承受的载荷很多，车架受到的载荷主要有弯曲载荷扭转载荷等几种。其中弯曲载荷主要是由车身车载设备乘客和货物等的质量在重力作用下产生，弯曲工况下汽车四轮均着地扭转载荷产生于路面不平度对车身造成的非对称支承另外还有侧向和纵向载荷的冲击，侧向载荷主要是由汽车转向时的离心力作用而产生的纵向载荷则是由于汽车在加速制动时的惯性力的作用而产生的。本文分别对四种工况进行分析。车架受力情况汽车静止时，车架只承受钢板弹簧以上部分的载荷，它由于车身和车架的自身质量车架上各总称与附件质量及有效载荷组成，其总和称之为静载荷。由于客观条件的限制，只施加部分作用在车架上的载荷，其中发动机总成，驾驶室及成员人,油箱及燃油，车厢以及货物载荷共。驾驶室和成员的重量以均布载荷施加在车架的前部，发动机的重量放置在发动机前置横梁和后置横梁，载荷分布在三个面上，货物和车厢的重量以均布载荷施加在车架的后半部分上。车架结构静力分析工况及约束处理进行有限元计算时，模型的约束方式必须满足的条件是保证结构不产生刚体位移，也就是说必须有足够的自由度约束，以保证结构的刚度矩阵为