货车车架的有限元分析.doc

摘要：车架是一辆汽车上最主要的承载部件，车架的性能好不好决定着整个汽车性能的高低。车架结构比较复杂，采用有限元法对货车车架进行静态和动态有限元分析，最后分析计算结果在理论方面为车架的优化设计和轻量化提供参考数据。

在本课题中，我们首先是在UG中建立车架三维模型，然后再把UG中建立好的三维模型导入到ANSYS软件中，然后分别对模型进行单元类型、材料属性的定义，最后再进行网格划分，对其进行静态分析。我们分别对车架在满载扭转以及紧急转弯况下进行了静态分析，根据算出来的结果我们可以得到车架的应力和应变图，接下来对车架的应力和变形进行分析，再和材料的不同屈服强度进行比较，根据比较出来的结果来对车架进行强度以及刚度的核对。比较结果得出，结果符合要求。

我们最后再对车架进行了自由模态的分析，通过分析我们得到了车架的前十阶固有频率和振型，这一项成果可以帮助设计人员在后续设计中尽量避开这些固有频率或最大限度地减小对这些固有频率的激励，这样不仅可以减小共振还有噪声，还可以车辆在运行过程中的操作稳定性行驶安全性和以及乘坐舒适性。为后续人们对车架进行研究及改进提供了参考数据。

关键词：有限元法；货车车架；静态分析；模态分析

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-1

1.1引言-1

1.2研究背景及意义-1

1.3国内外研究现状-2

1.3.1国外研究现状-2

1.3.2国内研究现状-3

1.4研究内容-3

1.5本章小结-3

第二章  有限元法及软件介绍-4

2.1有限元法的理论知识-4

2.1.1应变与位移的关系-4

2.1.2应力与应变的关系-5

2.1.3功与能的计算-6

2.1.4最小势能原理-6

2.2有限元法的分析工程-7

2.3ANSYS软件介绍-7

2.4本章小结-9

第三章  货车车架的有限元模型-10

3.1车架的概述-10

3.2车架的要求-10

3.3车架的类型-10

3.4车架几何模型的建立-10

3.5车架有限元模型的建立-12

3.5.1单元类型的选择-12

3.5.2材料属性的定义-13

3.5.3网格划分-13

3.5.4车架的载荷-15

3.5.5有限元模型的单元节点数-15

3.6本章小结-16

第四章  货车车架的静态分析-17

4.1静态分析的理论基础-17

4.2分析工况的确定-18

4.3车架满载扭转工况-18

4.4紧急转弯工况-20

4.5本章小结-22

第五章  货车车架的模态分析-23

5.1模态分析的理论知识-23

5.2货车车架模态分析的步骤-23

5.3货车车架前10阶固有频率及振型-25

5.4本章小结-30

第六章  总结与展望-31

6.1本文总结-31

6.2展望-31

致  谢-32

参考文献-33