1、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。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。可进行的结构动力学分析类型包括瞬态动力学分析模态分析谐波响应分析及随机振动响应分析。结构非线性分析结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性几何非线性和单元非线性三种。动力学分析程序可以分析大型三维柔体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力应变和变形。热分析程序可处理。

2、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。

3、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应用于中型载货汽车车架设计做好基础。

4、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格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。

5、象，在现有图纸的情况下进行简化，通过对软件的学习，以软件创建车架实体模型，对车架的静力以及模态进行了分析。得到些有益的结论，并掌握了般静力分析中的网格划分约束加载分析求解等过程进行了认真的学习，为车架的设计和改进提供了指导作用。关键词中型载货汽车车架静力分析模态分析目录摘要第章绪论.选题的背景.选题的目的.选题的意义.研究现状.课题主要内容第章有限元基础及软件介绍.有限元分析简介.有限元方法的基本求解过程.有限元分析的误差及建模准则.有限元分析软件简介的发展概述典型的分析过程的主要功能的主要特点软件提供的分析类型.本章小结第章车架有限元模型的建立.车架的实体建模软件简介软件基本功能几何建模的简化.应用软件三维几何模型的建立.应用软件对车架模型进行网格划分.实体单元的简介.本章小结第章车架有限元的静力级模态分析.车架静力分析车架受力情况车架结构静力分析及约束处理.车架模态分析结构动力性能分析方程。

6、热传递的三种基本类型传导对流和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热结构耦合分析能力。电磁场分析主要用于电磁场问题的分析，如电感电容磁通量密度涡流电场分布磁力线分布力运动效应电路和能量损失等。还可用于螺线管调节器发电机变换器磁体加速器电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域。流体动力学分析流体单元能进行流体动力学分析，分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力流率和温度分布的图形显示。另外，还可以使用三维表面效应单元和热流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应。声场分析程序的声学功能用来研究在含有流体的介质中声波的传播，或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。这些功能可用来确定音响话筒的频率响应，研究音乐大厅的声场强度分布，或预测水。

7、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。

8、差，其中既包括低维模型近似边界条件近似载荷条件近似和几何形状近似等引起的误差，也包括几何方程物理方程平衡方程等近似产生的误差有限元分析基本的线性代数方程组求解过程的误差，例如单元刚度矩阵的数值积分，迭代计算近似误差等有限元软件系统的编程误差等。有限元模型是借助计算机进行分析的离散近似模型。对于线性静力问题，它包括有限元网络的离散点组成的近似几何模型，由材料力学特性数据和单元刚度矩阵表达的变形应力平衡近似，以及外载荷近似和边界条件近似的总体。因此，即便理论模型是准确的，模型误差总是在所难免的。为了使误差处于可控制的范围内，必须遵循合理的有限元建模准则。建模的总则是根据工程分析精度要求，建立合适的能模拟实际结构的有限元模型。在连续体离散化及用有限个参数表征无限个形态自由度过程中不可避免的引入了近似。为使分析结果有足够的精度，所建立的有限元模型必须在能量上与原连续系统等价。具体应满足下述准则有限元模。

9、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。中型,载货,汽车,车架,有限元,静力学,分析,毕业设计,全套,图纸摘要汽车车架作为汽车关键的承载部件，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。本文以解放中型载货汽车车架为研究对。

10、量大，计算量大。实体单元模型能够很好地分析车架纵梁和横梁连接处的应力变化情况，但是用作模态分析时，往往存在刚性过大现象。变是第二批得到的重要的量，可以使用典型的应变和位移关系，即应力应变关系。如上面所述。步骤解释结果最后的目标是解释和分析用于应力应变分析过程的结果，在进行设计和分析决策时，通常需要确定结构中位移最大和应力最大的位置，后处理计算机程序用图形显示的方式，帮助用户解释结果。在使用有限元程序求解结果时，分析人员必须做出决定的问题是将结构或连续体划分为有限元的问题，选择单位类型或分析中要使用的单元类型外加载荷的类型边界条件的类型外加支撑的类型问题。其中，步骤由计算机程序自动完成。.有限元分析的误差及建模准则有限元分析结果的精确性依赖于计算全过程的每个环节的误差性质和大小。这些误差主要包括理论模型本身的误差，例如克希霍夫假设，几何变形线性化假设对于薄板弯曲问题的误差理论模型有限元离散近似误。

11、型应满足平衡条件，即结构的整体和任单元在节点上都必须保持静力平衡变形协调条件。交汇于点上的各元素在外力作用下，引起元素变形后必须仍保持交汇于个节点。整个结构上的各个节点，也都应同时满足变形协调条件。若用协调元素，元素边界上亦应满足相应的位移协调条件必须满足边界条件包括整个结构边界条件及单元间的边界条件和材料的本构关系刚度等价原则。有限元模型的抗弯抗扭抗拉及抗剪刚度应该尽可能等价认真选取单元，使之能较好的反映结构构件的传力特点，尤其是对主要受力构件，应该做到尽可能不失真。在单元内部所采用的应力和位移函数必须是当单元大小递减时有限元解趋于连续系统的精确解应根据结构特点应力分布情况单元性质精度要求以及计算量大小等仔细划分计算网格。在高应力应力梯度大的区域，网格要细在低应力应力变化比较平缓的区域，网格可以粗些在网格疏密相交区域，可以使用过渡元。分析结构变形问题的网格可以比分析结构应力问题的网格粗分析结。

12、对振动船体的阻尼效应。压电分析用于分析二维或三维结构对交流直流或任意随时问变化的电流或机械载荷的响应。这种分析类型可用于换热器振荡器谐振器麦克风等部件及其它电子设备的结构动态性能分析。可进行四种类型的分析静态分析模态分析谐波响应分析瞬态响应分析。.本章小结对有限元分析软件的发展过程特点及主要功能进行了简要的概述，对用于有限元前后处理的过程进行了简要的介绍，对的系统的处理以及求解等内容进行了总结，为以后应用该软件做好了准备。第章车架有限元模型的建立汽车车架结构的有限元模型可以采用梁单元板壳单元或实体单元建立。梁单元模型将结构简化为组两节点梁单元组成的结构，以梁单元的截面特性反映车架的结构特性，这种模型的优点是单元和节点数目少，前处理工作量少，计算量较小，计算速度快，但是无法分析车架应力集中问题，计算精度较低。板壳单元模型则与实际结构基本吻合，计算精度较高，但是由于单元与节点的数量庞大，前处理工作。

参考资料：

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