1、划分技术生成四面体单元。对于四面体单元，如果不使用中间节点，在很多问题中将会产生不正确的结果，如果使用中间节点将会引起求解时间收敛速度等方面的系列问题，因此人们迫切的希望自动六面体网格功能的出现。自适应性网格划分是指在现有网格基础上，根据有限元计算结果估计计算误差重新划分网格和再计算的个循环过程。对于许多工程实际问题，在整个求解过程中，模型的些区域将会产生很大的应变，引起单元畸变，从而导致求解不能进行下去或求解结果不正确，因此必须进行网格自动重划分。自适应网格往往是许多工程问题如裂纹扩展薄板成形等大应变分析的必要条件。由求解线性问题发展到求解非线性问题随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求，许多工程问题如材料的破坏与失效裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决，必须进行非线性分析求解，例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移大应变几何非线性和塑性材料非线性而对塑料橡胶陶瓷混凝土及岩土等材料进。

2、应用于中型载货汽车车架设计做好基础性工作。通过运用有限元软件对车架结构进行分析，可供车架设计有关人员提供参考。对所研究的车架进行结构的静动态特性分析，为车架的设计提供理论支持。利用有限元法进行结构模态分析，可以得到车架结构的动态特性。从设计上避免车架出现共振的现象。.选题的意义运用有限元法对初步设计的车架进行辅助分析将大大提高车架开发设计分析和制造的效能和车架的性能。车架在各种载荷作用下，将发生弯曲偏心扭转和整体扭转等变形。传统的车架设计方法很难综合考虑汽车的复杂受力及变形情况，有限元法正好能够解决这问题。利用有限元法进行结构模态分析，可以得到车架结构的动态特性。从设计上避免车架出现共振的现象。通过对车架结构的优化设计，可以进步降低车架的重量，在保证车架性能的前提下充分的节省材料，对降低车架的成本具有重要的意义。.研究现状有限元法是当今工程分析中获得广泛应用的数值计算法。由于他的通用性和有效性，受到。

3、软件都开发了和著名的软件例如和等的接口。有些软件为了实现和软件的无缝集成而采用了的建模技术，如软件由于采用了基于内核的实体建模技术，能和以为核心的软件如实现真正无缝的双向数据交换。更为强大的网格处理能力有限元法求解问题的基本过程主要包括分析对象的离散化有限元求解计算结果的后处理三部分。由于结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性与否，近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入，使网格生成的质量和效率都有了很大的提高，但在有些方面却直没有得到改进，如对三维实体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型进行自适应网格划分，除了个别商业软件做得较好外，大多数分析软件仍然没有此功能。自动六面体网格划分是指对三维实体模型程序能自动的划分出六面体网格单元，现在大多数软件都能采用映射拖拉扫略等功能生成六面体单元，但这些功能都只能对简单规则模型适用，对于复杂的三维模型则只能采用自动四面体网。

4、束处理.车架模态分析结构动力性能分析方程车架结构模态分析分析结果.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.选题的背景车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机和车身等总成连成个有机的整体，承受着来自道路及各种复杂载荷的作用，而且汽车上许多重要总成都是以车架为载体，因此设计出重量轻且各方面性能达到要求的车架结构是项重要工作。传统的车架结构设计是采用类比的思想进行经验设计，车架的这种设计模式导致的问题包括两个方面是车架简化计算精度不够，为保证强度及刚度要求而使车架的设计过于安全，造成设计出的车架结构过重，增加了设计成本二是造成车架的设计与计算分离，不利于提高车架设计人员的设计水平。设计出的车架结构除了个别部位的应力水平比较高外，大部分部位的应力水平较低。因此，有必要采用有限元法对车架结构进行优化设计，以降低车架的重量，减少汽车的制造成本，提高市场竞争力。.选题的目的通过本文的研究，预计达到以下目的将有限元技术。

5、度和深度发展。国外大型汽车公司经过近百年的汽车设计制造，在车架设计方面积累了丰富的试验数据和理论分析经验，形成了实用的结构设计数据库设计改正记录和设计规范。目前应用于车架开发上比较成熟的方面主要有刚度强度分析应用于整车大小总成与零部件分析以实现轻量化设计，分析各种振动噪声，包括摩擦噪声风噪声等机构运动分析等建立在分析和实验基础上的种优化方法为车架设计提供了多种实用的选择方案，使车架设计从经验设计到优化设计跨出了大步。纵观当今国际上软件的发展情况，可以看出有限元分析方法的些发展趋势与软件的无缝集成当今有限元分析软件的个发展趋势是与通用软件的集成使用，即在用软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。为了满足工程师快捷地解决复杂工程问题的要求，许多商业化有限元分析。

6、行分析或需考虑材料的塑性蠕变效应时则必须考虑材料非线性。众所周知，非线性问题的求解是很复杂的，它不仅涉及到很多专门的数学问题，还必须掌握定的理论知识和求解技巧，学习起来也较为困难。为此国外些公司花费了大量的人力和物力开发非线性求解分析软件，如等。它们的共同特点是具有高效的非线性求解器丰富而实用的非线性材料库，还同时具有隐式和显式两种时间积分方法。由单结构场求解发展到耦合场问题的求解有限元分析方法最早应用于航空航天领域，主要用来求解线性结构问题，实践证明这是种非常有效的数值分析方法。而且从理论上也已经证明，只要用于离散求解对象的单元足够小，所得的解就可足够逼近于精确值。现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟，发展方向是结构非线性流体动力学和耦合场问题的求解。例如由于摩擦接触而产生的热问题，金属成形时由于塑性功而产生的热问题,需要结构场和温度场的有限元分析结果交叉迭代求解，即热力耦合的问。

7、工程技术界的高度重视。伴随着计算机的快速发展，现已成为计算机辅助设计和计算机辅助制造的重要组成部分。近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造材料加工航空航天汽车土木建筑电子电器，国防军工，船舶，铁道，石化，能源，科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面增加产品和工程的可靠性在产品的设计阶段发现潜在的问题经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本缩短产品投向市场的时间模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费。当前，国外各大汽车公司利用有限元软件进行车架结构静态分析模态分析的技术已非常成熟，其工作重心已转向瞬态响应分析噪声分析碰撞分析等领域。特别是随机激励响应分析备受青睐，主要是。

8、提出，则是最近的事。有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为种丰富多彩应用广泛并且实用高效的数值分析方法。有限元方法与其他求解边值问题近似方法的根本区别在于它的近似性仅限于相对小的子域中。世纪年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫教授形象地将其描绘为“有限元法法分片函数”，即有限元法是法的种局部化情况。不同于求解往往是困难的满足整个定义域边界条件的允许函数的法，有限元法将函数定义在简单几何形状如二维问题中的三角形或任意四边形的单元域上分片函数，且不考虑整个定义域的复杂边界条件，这是有限元法优于其他近似方法的原因之。对于不同物理性质和数学模型的问题，有限元求解法的基本步骤是相同的，只是具体。

9、为它可用来进行车辆的强度刚度振动舒适性和噪声等方面的分析国外将有限元法引入到车架强度计算比较早，而我国大约是在七十年代末才把有限元法应用于车架的结构强度设计分析中。在有限元法对汽车车架结构的分析中，早期多采用梁单元进行结构离散化。分析的初步结果是令人满意的，但由于梁单元本身的缺陷，例如梁单元不能很好的描述结构较为复杂的车架结构，不能很好的反映车架横梁与纵梁接头区域的应力分布，而且它还忽略了扭转时截面的翘曲变形，因此梁单元分析的结果是比较粗糙的。而板壳单元克服了梁单元在车架建模和应力分析时的局限，基本上可以作为种完全的强度预测手段。近十年来，由于计算机软件与硬件的飞速发展，板壳单元逐渐被应用到汽车车架结构分析中，使分析精度大为提高，由过去的定性或半定量的分析过度到定量阶段。随着计算机软硬件技术的发展，特别是微机性能的大幅提高及普及，在微机上进行有限元分析已不再是很困难的事，同时有限元分析的应用得以向广。

10、弯四种工况下的受力和变形情况的静态有限元分析，在不加载荷的情况下对车架进行模态分析。第章有限元基础及软件介绍.有限元分析简介利用数学近似的方法对真实物理系统几何和载荷工况进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每单元假定个合适的较简单的近似解，然后推导求解这个域总的满足条件如结构的平衡条件，从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。有限元是那些集合在起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形有限个直线单元逼近圆来求得圆的周长，但作为种方法而被。

11、公式推导和运算求解不同。.有限元方法的基本求解过程有限元法用相互连接的单元模拟实际物体的结构。每个单元都有个位移函数与之相关。相互联结的单元通过共同或共享的界面，与其他单元联结起来。通过使用构成结构材料已知的应力应变特性，可以用结构中其他单元的特性确定给定节点的特性。描述每节点特性的整组方程得出系列用矩阵符号最佳表示的代数方程，具体说，进行有限元分析，主要可分为如下步骤步骤离散结构和选择单元类型将给定的物体划分为具有相关节点的等价的有限元系统，选择适当的单元类型来最接近的模拟系统实际的物理性能。所用的单元总数和给定物体内单元大小和类型的变化是需要工程判断的主要问题。单元必须小到可以给出有用的结果，又必须足够大以节省计算费用。般来说，维结构的有限单元可以为线段二维结构的优先单元为三角形四边形三维连续体的有限单元可以是四面体长方体和六面体。各种类型的单元有着不同的优缺点。根据实际应用，发展出了更多的单元。

12、题。当流体在弯管中流动时，流体压力会使弯管产生变形，而管的变形又反过来影响到流体的流动这就需要对结构场和流场的有限元分析结果交叉迭代求解，即所谓流固耦合的问题。由于有限元的应用越来越深入，人们关注的问题越来越复杂，耦合场的求解必定成为软件的发展方向。程序面向用户的开放性随着商业化的提高，各软件开发商为了扩大自己的市场份额，满足用户的需求，在软件的功能易用性等方面花费了大量的投资，但由于用户的要求千差万别，不管他们怎样努力也不可能满足所有用户的要求，因此必须给用户个开放的环境，允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充，包括用户自定义单元特性用户自定义材料本构结构本构热本构流体本构用户自定义流场边界条件用户自定义结构断裂判据和裂纹扩展规律等等。.课题的主要内容了解车架在车辆结构中的重要作用，学习车架的结构设计要求。软件的学习，用建立车架实体模型，导入软件，假定汽车满载情况下，对车架进行弯曲扭转紧急刹车急。

参考资料：

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