公交车身骨架静态特性的有限元分析

客车车身骨架结构有限元分析与研究一、本文概述随着汽车工业的快速发展，客车作为公共交通的重要工具，其车身骨架结构的设计与性能对于乘客的安全与舒适至关重要。

本文旨在通过对客车车身骨架结构进行有限元分析，深入探讨其结构特性、强度分布及优化策略。

我们将简要介绍客车车身骨架结构的基本构成和设计要求，为后续的分析与研究奠定基础。

接着，我们将详细阐述有限元分析的基本原理及其在客车车身骨架结构分析中的应用。

在此基础上，我们将通过具体的案例分析，展示有限元分析在客车车身骨架结构优化中的实际效果。

我们将总结本文的主要研究成果，并对客车车身骨架结构的未来发展趋势进行展望。

通过本文的研究，我们期望能为客车车身骨架结构的设计与优化提供有益的参考和指导。

二、有限元分析基础有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种数值计算方法，广泛应用于工程领域，用以求解复杂结构的静力学、动力学、热力学等问题。

该方法基于结构离散化思想，将连续体划分为有限数量的离散单元，每个单元通过节点相互连接，从而将整个结构的问题转化为离散单元的问题。

有限元分析的基础包括以下几个主要方面：单元类型与选择：有限元分析中的单元类型多种多样，包括一维杆单元、二维平面单元和三维实体单元等。

选择合适的单元类型对于分析结果的准确性至关重要。

在选择单元类型时，需要考虑结构的几何形状、材料特性、加载条件以及分析目的等因素。

材料属性：在有限元分析中，材料属性如弹性模量、泊松比、密度等对于计算结果的准确性至关重要。

这些属性通常通过实验测定或通过材料手册获得，并需要在分析前进行准确设置。

边界条件与加载：边界条件是指结构在分析过程中受到的约束条件，如固定支撑、铰链连接等。

加载是指结构所承受的外力或外部作用，如静力、动力、温度等。

正确设置边界条件和加载是确保分析结果正确性的关键。

求解方法与后处理：有限元分析的求解方法包括直接法、迭代法等。

求解完成后，需要对结果进行后处理，包括提取数据、绘制图表、进行参数优化等。

客车车身骨架结构有限元分析与研究客车车身骨架结构有限元分析与研究近年来，随着人们对乘坐舒适性和安全性要求的提高，客车的车身骨架结构设计变得越来越重要。

车身骨架是承载车身荷载和碰撞力的重要组成部分，对车身的刚度、稳定性和安全性起着决定性的作用。

因此，通过有限元方法对车身骨架结构进行分析与研究，能够提高车身设计的效率和可靠性。

有限元分析是一种基于数值计算的力学分析方法，广泛应用于工程领域。

通过将真实的结构划分为节点和单元，建立数学模型，并对其进行离散化处理，然后利用数值计算方法对其进行求解，从而得到结构的应力、应变、刚度和振动特性等信息。

在客车车身骨架结构的研究中，有限元分析可以提供详细的结构变形和应力分布信息，帮助工程师进行合理的设计和优化。

在对客车车身骨架结构进行有限元分析前，首先需要进行几何建模。

通常采用三维 CAD 软件对客车车身进行建模，包括主体结构以及连接横梁、柱等。

建模完成后，需要对模型进行网格划分，将模型离散化为许多小单元，以便进行数值计算。

在进行网格划分时，需要注意合理控制单元的数量和大小，以平衡计算结果的准确性和计算时间的消耗。

接下来是材料和边界条件的输入。

客车车身通常由钢板和铝合金构成，钢板主要用于承受荷载，而铝合金主要用于减轻车身重量。

在有限元分析中，需要对所使用的材料进行力学性质输入，包括杨氏模量、泊松比和屈服强度等。

同时，还需要设置适当的边界条件，例如固定某些节点位置，模拟车身与轮胎的接触等。

在输入完相关参数后，可以进行有限元分析计算。

计算过程中，根据所设定的加载条件，将荷载施加在模型的合适位置上，然后利用数值计算方法对模型进行求解。

求解过程中，可以得到车身结构的应力、应变、位移和刚度等信息，以及对应的应力云图和振动模态图。

有限元分析计算完成后，需要对结果进行评估和分析。

可以通过比较计算结果与实验结果的差异，来评估有限元模型的准确性。

同时，还可以对结构的刚度、稳定性和安全性进行评估。

基于有限元的某承载式客车车身结构静态特性分析摘要：在调研国内外相关研究的基础上，结合全承载式客车的特点，建立了某型客车车身骨架有限元模型，并进行实验验证，运用验证的模型分析静态工况下客车车身骨架的强度及刚度特性。

关键词：车身骨架有限元强度分析刚度分析中图分类号：u463 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0108-01客车车身结构设计的主要任务是确保车体具备一定的刚度、强度和相应动态性能以满足实际使用的需求[1]。

本文运用有限元法，采用ansys软件建立了某承载式客车车身骨架有限元模型，通过实车静态应变测试验证了模型的精确性。

最后，运用所建立的模型分析该型客车在整车装配条件下各部件、总成的应力分布及车身变形情况[2]。

1 有限元模型的建立1.1 模型的简化有限元分析过程中，几何模型在尽可能如实反映整车结构主要力学特征的基础上应对模型进行适当简化[3]以提高分析的效率，忽略某些对整车应力分布和变形影响较小的小尺寸结构，如：小孔、开口、翻边等；忽略车身蒙皮的影响；将空间曲梁简化为直梁并建立等效的悬架系统。

1.2 几何模型的生成将车身ug模型导入ansys软件中，生成三维几何模型。

1.3 材料属性的确定该型客车的车身骨架采用的是16mn，16mn的材料参数如表1所示，材料参数的单位均已经换算为单位制kg-mm-s。

1.4 载荷处理汽车在行驶过程中是受交变载荷作用的，当动载荷较小时，只需进行静态分析。

此时，发动机、车窗玻璃、乘客质量可按集中载荷加载到相应的支撑结点上；行李舱内放置的行李及顶盖上的空调可按均匀加载方式，均匀分布到车身骨架对应的梁单元上。

2 静态电测实验及有限元模型验证对加载后的模型进行求解计算，选取模型中应力较大的地方并根据实际经验确定布点方案，布置70个测点。

对实车进行静态电测试验，静态试验所测得的值和模型有限元分析结果通过对比，80%多的测点理论计算值与试验结果相对误差都在允许范围内。

城市客车车身骨架有限元分析及改进设计*岳凤来吴志新周荣（中国汽车技术研究中心，天津300162）Finited element Analysis and improvement design of a urban bus body frameworkYUE Feng-lai ，WU Zhi-xin ，ZHOU Rong（China Automobile Technology And Research Center ，Tianjin 300162，China ）文章编号：1001-3997（2009）06-0049-03【摘要】分析了城市客车车身骨架有限元模型的建立方法，以梁壳混合单元建立某6108大客车车身骨架有限元模型，完成了车身静力特性分析。

主要分析了静态弯曲工况（匀速直线运动）、静态扭转工况（通过扭曲路面）、紧急制动工况、紧急转弯工况的应力变形情况。

还完成了车身模态特性分析，主要分析自由状态下整车的前六阶振型图。

对整车各部分骨架提出的轻量化方案使整车骨架质量降低6.53%，但没有增加应力变形水平。

关键词：客车车身；有限元；静力学；模态；改进设计【Abstract 】Finited Element Model establishing method of urban bus is analysised.The finited ele －ment model of a 6108bus is established with the beam-shell mixed element ，complete the static perfor －mance analysis of body structure.This thesis analyzes stress and distortion of body structure ；the situations are static bending ，static retortion ，emergency braking and turning.This thesis also complete the mode analysis which analyzes the first six vibrancy distortion graphic under free restriction.The lightweight pro －gram of the body framework reduces the mass by 6.35%，but the stress distortion does not increase.Key words ：Bus body ；FEA ；Static analysis ；Modal analysis ；Improvement design＊来稿日期：2008-08-09＊基金项目：天津市科委科研项目中图分类号：TH12文献标识码：ACAE （计算机辅助工程分析）技术的兴起及应用，滞后于CAD 技术。

汽车车架的有限元分析院系机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级学号姓名指导教师负责教师沈阳航空航天大学2013年6月摘要车架是汽车上重要的承载部件，车架结构性能的好坏直接关系到整车设计。

传统的设计方法已经无法满足现代汽车设计的要求，通过有限元法对车架结构进行性能分析，并对车架结构进行优化，对提高整车的各种性能，降低设计与制造成本，增强市场竞争力等都具有十分重要的意义。

本文的重点是：以有限元静态分析、动态分析为基础，完成了从车架三维建模到有限元分析的整个过程，得出了车架在典型工况下的应力分布和变形结果及它在自由约束状态下的前20阶固有频率和振型。

关键词：车架；ANSYS；静力分析；模态分析；AbstractThe frame is an important part which bears the weigh of whole car, the quality of the structural performance of the frame is relate to the car which is designed. The traditional design method has not been the request of designing in modern car Through the finite element method, we carry on the analysis of performance to the frame structure and optimize the frame structure, It is important to improve various performance of the completed car, decrease the design of cost, strengthen the competitiveness of market .The main idea of the article :Based on static analysis of finite element, modal analysis, we have finished the whole course that is analyzed from three-dimensional modeling of the frame to finite element .Then we have obtained the stress of the frame under the typical operating mode and is distributed in the first 20 steps of natural frequency and shaking type that restrain from under the state freely with result and it out of shape .Key words：Frame；ANSYS；Static Analysis；Modal Analysis；目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2论文选题的意义 (1)1.3有限元法在车架结构设计中的应用现状 (2)1.3.1车架结构设计与分析的概述 (2)1.3.2车架结构有限元模型的形式 (2)1.3.3车架结构有限元分析类型 (3)1.3.4有限元法在车架结构分析中存在的问题 (4)1.4本文的主要研究内容 (4)2车架三维模型的建立 (5)2.1CATIA软件的简介 (5)2.1.1关于CATIA (5)2.1.2关于CATIA V5 (5)2.1.3CATIA的主要功能模块 (6)2.2车架草图的绘制 (7)2.3车架零件图的绘制 (8)3车架有限元模型的建立 (10)3.1ANSYS软件的介绍 (10)3.1.1ANSYS的发展概述 (10)3.1.2ANSYS的主要特点 (10)3.1.3ANSYS的主要功能 (11)3.1.4ANSYS的结构分析文件 (11)3.1.5ANSYS单元库构成体系 (11)3.1.6ANSYS中的耦合与约束方程 (12)3.1.7ANSYS求解器简介 (12)3.2车架有限元计算模型的建立 (13)3.3悬架模型的建立 (16)4.1车架设计中应用的有限元法 (19)4.1.1车架设计分析概述 (19)4.1.2有限元法在汽车车架设计分析中的应用 (20)4.2汽车车架的静力分析 (20)4.2.1汽车车架静力分析的典型工况 (20)4.2.2载荷加载的处理 (21)4.2.3车架静力分析过程 (22)4.2.4车架结构静力分析结果 (26)4.2.5车架结构静力分析结果评价 (27)4.3车架结构模态分析过程 (27)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)1绪论计算机的出现给社会带来了巨大的改变，同时也为工程结构的设计、制造提供了强有力的工具。

纯电动公交车车身骨架结构模态和强度有限元分析作者：王满光来源：《时代汽车》2019年第02期摘要：建立了纯电动公交车车身骨架结构的有限元模型，用HyperMesh进行前处理，生成计算输入文件，用ABAQUS进行了自由模态分析和静强度分析计算。

提取了前十阶固有阵型和频率；得到了极限弯曲工况、极限扭转工况、紧急制动工况和急转弯工况等4个标准工况的强度结果。

找到了应力集中的位置，分析了应力集中的原因，给出了改进方法，最终使结构满足了使用要求。

关键词：纯电动客车，车身骨架，有限元，模态分析，强度分析随着人们对环境问题的日益重视，以及国家政策的支持，越来越多的公交客车使用电能来作为驱动力。

纯电动客车有零排放、噪声小、行驶稳定性高等优点。

但由于纯电动客车的动力电池技术还没有发展的很完美，为了达到必要的行驶里程，必须安装足够的电池箱。

这造成了车上的电池箱数量多，质量重，提高了对骨架结构的设计要求。

通过有限元分析的方法对车身骨架结构进行分析，可以指导设计，优化结构，缩短研发周期，降低研发成本。

1 车身骨架结构有限元模型建立1.1 几何处理本项目主要研究车身骨架结构，其为全承载式车身，骨架全部为矩管型钢材相互焊接而成，部分位置有钢板作为加强板。

忽略小尺寸结构，比如小孔、倒圆角等[1]；忽略非承载构件，比如挡风玻璃、支架等；忽略车身蒙皮。

1.2 单元选择当结构一个方向的尺度（厚度）远小于其他方向的尺度，并忽略沿厚度方向的应力时，用壳单元模拟计算可以得到很精确的结果[2]。

本项目车身骨架主要为矩管，其厚度小于截面结构尺寸的1/10，非常适合用壳单元进行模拟，所以采用四边形壳单元（S4）进行网格划分，在结构复杂处采用三角形壳单元（S3）进行过渡。

矩管之间的焊接采用节点重合和刚性连接的方式模拟。

载荷设置成质量单元，用rbe3单元连接在车身相应位置。

1.3 材料参数车身材料主要为Q235钢和为Q345钢。

统一量纲后的钢材计算参数：弹性模量2.1E5MPa，泊松比0.3，密度7.85E-9T/mm3，重力加速度9800N/T。

XXX车架有限元分析近年来，汽车行业的发展可谓突飞猛进。

为了提高汽车的安全性能和稳定性，车架的设计变得尤为重要。

在汽车设计中，车架的主要任务是提供强度和刚性支撑，以保护车辆乘员和其他部件免受碰撞产生的冲击。

而有限元分析（FEA）是一种有效的工具，可以帮助工程师们评估车架在不同条件下的强度和稳定性。

有限元分析是一种数值计算方法，将复杂的结构划分成无数小的有限元素，通过在每个元素上施加约束和载荷，来模拟结构的行为。

在车架的有限元分析中，主要考虑的是车架的静态刚度和动态响应。

首先，在车架的有限元分析中，需要确定车架的材料性质。

车架通常是由钢材制成，因为钢材具有较高的强度和刚度。

然后，根据车架的几何形状和设计要求，将车架划分成许多小的有限元素。

每个元素都有其特定的物理属性，如材料类型、密度、弹性模量等。

在分析过程中，需要先施加各个节点上的载荷，并确定约束条件。

载荷可以是车辆自身的重量和负载，也可以是外部施加的碰撞力。

约束条件可以是车轮的固定位置或其他支撑点。

然后，利用有限元分析软件求解得到车架在不同应力下的变形情况。

通过有限元分析，可以评估车架在各种工况下的强度和刚度。

在静态刚度方面，可以评估车架在静止状态下的刚性支撑效果。

而动态响应方面，则可以模拟不同道路条件下车架的变形和振动情况。

有限元分析还可以用来进行优化设计。

工程师可以根据分析结果对车架的材料选择、结构形式和连接方式等进行调整，以提高车架的性能。

例如，在车架设计中可以采用钢材和其他高强度材料的复合结构，以提高刚度和强度。

此外，在连接部位采用焊接、螺栓等方式，可以提高连接的牢固度和稳定性。

总之，有限元分析是现代汽车设计中必不可少的工具之一、通过对车架的有限元分析，可以评估车架的强度和稳定性，为车架的设计和优化提供科学依据，从而提高汽车的安全性能和稳定性。

大客车车身骨架有限元建模方法分析周建兴马力邓亚东何耀华武汉理工大学汽车工程学院摘要：本文介绍了大客车车身整体骨架的三种有限元计算模型，较全面地分析了这三种模型的特点和适应性，最后给出了一个采用全板壳元模型计算大客车车身骨架的实例。

关键词：客车车身骨架有限元建模方法随着我国对大客车（包括旅游车、长途客车和公交客车）各种性能要求的不断提高，采用有限元分析方法对大客车车身骨架进行分析越来越重要。

目前，对于客车骨架有限元分析方法可采用的计算模型的有三种，分别为基于杆系结构的计算模型，基于板壳结构的计算模型以及杆系和板壳混合结构的计算模型，它们各有自己的优点和不足。

由于大客车车身整体骨架规模大而且结构构件多，因而针对不同的分析内容和要求，选择合适的有限元计算模型非常重要。

本文分别对三种模型的适应性和特点进行了较全面的分析，并给出一个采用全板壳单元模型计算大客车车身骨架的实例。

1．基于杆系结构的大客车车身骨架有限元计算模型通常大客车车身骨架为全金属格子栅栏结构。

这些栅栏多由矩形管、槽钢、角钢等焊接而成，构件截面尺寸远小于其自身的长度，可以看成是杆系结构，有限元计算时可采用梁单元来离散整个车身骨架结构。

目前国内外流行的专业有限元软件采用的空间梁元的结点自由度为六个，分别为沿三个坐标轴方向的移动自由度和绕三个坐标轴的转动自由度。

采用杆系结构计算模型的优点和不足均很突出。

主要优点有：结构模型简单，车身骨架建模工作量相对较小；可以方便地求出结构整体变形、应力分布和应力水平；计算规模较小，对计算机硬软件资源要求较低；计算速度快，便于进行静动力计算，宏观模型修改方便。

但是它的缺点和不足也很明显，主要表现在以下几点。

第一，从理论上讲，采用基于梁理论的空间梁元简化客车骨架的实际部件（如纵横梁、侧围顶盖、地板架等），会使计算结果的满意度比较低。

这主要体现在：1）在计算客车车身骨架时，不易计算出构件本身及其接头处的应力集中。

2）客车骨架的具体构件通常具有不同的横截面，如所采用的槽钢、工字钢、Z型钢、矩形方管及其它异形管件，它们的截面形状相差很大。

车架有限元分析范文车架有限元分析是一种用于计算机辅助设计和优化车架结构的工程分析方法。

通过对车架结构进行适当的离散化处理，将复杂的连续体结构转化为由有限个节点和单元组成的离散系统，然后利用数学和力学原理对这个离散系统进行数值计算和分析。

有限元分析方法首先需要将车架结构进行三维建模。

建模时需要考虑到车架的外形尺寸、材料性质、连接方式等。

然后，将车架模型分割成有限个小的单元，如三角形或四边形单元。

每个单元有一组节点，它们的位置决定了单元的形状和尺寸。

在建立了有限元模型后，需要给单元节点分配适当的约束条件和加载条件，以模拟实际工况下的力学行为。

约束条件可以是固定边界条件或限制位移条件，加载条件可以是施加在车架上的荷载、压力或温度差等。

接下来，有限元分析方法将根据车架模型和加载条件构建一个刚度矩阵。

这个刚度矩阵描述了车架模型在各个节点上的刚度和幅度。

然后，通过计算刚度矩阵和加载条件的乘积，得到车架结构在受到施加的荷载下的应变和应力分布。

通过有限元分析方法，可以获得车架模型在不同工况下的应力、应变、位移等信息。

这些信息可以用来评估车架结构的强度、刚度和稳定性，并指导优化设计过程。

例如，可以在一些应力集中的区域增加材料或调整结构形状，以提高车架的承载能力和刚度。

另外，有限元分析方法还可以用于模拟车架在不同工况下的动态响应。

通过对车架结构进行动态分析，可以评估车架在行驶过程中的振动和冲击响应，并优化车架结构以提高乘坐舒适性和行驶稳定性。

总之，车架有限元分析是一种有效的工程分析方法，能够帮助设计人员评估车架结构的强度、刚度、稳定性和动态响应，从而指导优化设计过程，提高车架的性能和可靠性。

NEW ENERGY AUTOMOBILE ｜　新能源汽车 时代汽车 纯电动公交车车身骨架结构模态和强度有限元分析王满光中植一客成都汽车有限公司　四川省成都市　６１０１００摘　要：　建立了纯电动公交车车身骨架结构的有限元模型，用HyperMesh进行前处理，生成计算输入文件，用ABAQUS进行了自由模态分析和静强度分析计算。

提取了前十阶固有阵型和频率；得到了极限弯曲工况、极限扭转工况、紧急制动工况和急转弯工况等4个标准工况的强度结果。

找到了应力集中的位置，分析了应力集中的原因，给出了改进方法，最终使结构满足了使用要求。

关键词：纯电动客车，车身骨架，有限元，模态分析，强度分析随着人们对环境问题的日益重视，以及国家政策的支持，越来越多的公交客车使用电能来作为驱动力。

纯电动客车有零排放、噪声小、行驶稳定性高等优点。

但由于纯电动客车的动力电池技术还没有发展的很完美，为了达到必要的行驶里程，必须安装足够的电池箱。

这造成了车上的电池箱数量多，质量重，提高了对骨架结构的设计要求。

通过有限元分析的方法对车身骨架结构进行分析，可以指导设计，优化结构，缩短研发周期，降低研发成本。

1　车身骨架结构有限元模型建立1.1　几何处理本项目主要研究车身骨架结构，其为全承载式车身，骨架全部为矩管型钢材相互焊接而成，部分位置有钢板作为加强板。

忽略小尺寸结构，比如小孔、倒圆角等[1]；忽略非承载构件，比如挡风玻璃、支架等；忽略车身蒙皮。

1.2　单元选择当结构一个方向的尺度（厚度）远小于其他方向的尺度，并忽略沿厚度方向的应力时，用壳单元模拟计算可以得到很精确的结果[2]。

本项目车身骨架主要为矩管，其厚度小于截面结构尺寸的1/10， 非常适合用壳单元进行模拟，所以采用四边形壳单元（S4）进行网格划分，在结构复杂处采用三角形壳单元（S3）进行过渡。

矩管之间的焊接采用节点重合和刚性连接的方式模拟。

载荷设置成质量单元，用rbe3单元连接在车身相应位置。

公交大客车车架有限元分析公交大客车车架有限元分析第一章：引言公交大客车是现代城市化进程中重要的公共交通工具之一，其安全性能直接关系到城市交通运输和人民生命财产安全。

车架是车辆的重要组成部分，承载车身和各部件的重量，同时又要承受路面反作用力和横向力等综合作用，车架材质和结构形式的不同会影响车架的整体刚度和稳定性。

因此，对公交大客车车架进行有限元分析，在设计和改进车架结构方面起着至关重要的作用。

本文基于虚拟仿真技术，对公交大客车车架进行有限元分析，并通过模拟实验和分析，探讨车架结构对车辆性能的影响，为公交大客车车架的设计和优化提供理论依据和可行方案。

第二章：车架有限元建模本章主要介绍如何对公交大客车车架进行有限元建模，以及建模所需的材料参数、几何形状和边界条件等。

首先，通过三维建模软件将车架的实际结构进行建模，并导入有限元分析软件进行网格划分和约束条件的定义。

其次，根据车架的材料参数，包括材料的密度、弹性模量、泊松比等，设置材料属性。

最后，对车架载荷和支撑条件进行设置，以模拟出车辆在路面行驶和承载载荷时的运动状态。

第三章：车架有限元分析结果本章主要介绍车架有限元分析的结果和分析。

通过仿真实验，分析了不同载荷和速度条件下车架的应力和应变分布情况，以及车架的整体刚度、扭转刚度和稳定性等性能指标。

同时，对车架结构的改进方案进行了讨论和分析，并就其对车架性能的影响进行了研究。

第四章：车架优化设计本章主要介绍车架优化设计方案，并对优化设计结果进行了仿真实验和分析。

通过对车架结构的优化，提升了车架的刚度和稳定性，同时降低了车架重量和材料成本，达到了车架结构优化的目的。

在实际应用中，这些优化设计方案可以被应用于公交大客车的车架设计和生产中，为车辆的性能和安全保障提供了有力保障。

第五章：结论通过本文的模拟实验和分析，可以得出以下结论：（1）公交大客车车架的材料和结构对其性能指标具有显著影响；（2）有限元分析可以有效地评估车架的性能和优化方案；（3）车架优化设计可以提升车辆的整体性能和降低成本。

基于有限元模型的车架结构静态分析【摘要】本文利用大型有限元软件ANSYS对车架在满载扭转、满载弯曲两种工况下的位移与应力情况进行了结构静力学分析，并对计算结果进行了对比分析，发现车架存在局部应力集中的现象。

对此针对性的提出优化方案，并对车架的结构改良提出了可行性建议。

【关键词】车架结构；静态分析；有限元模型1.结构静态分析基础[1][2]农用货车车架一方面要承量，另一方面还要承受汽车行使过程中所产生的各种力和力矩的作用。

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。

对车架进行强度、刚度分析的同时也是对车架进行优化设计和结构改进的基础。

通过结构强度和刚度的有限元静力分析，可以找到车身在各种工况下各零部件变形和材料应力的最大值以及分布情况。

第四强度理论[3]认为：单元体的均方根剪应力是引起材料屈服破坏的主要因素。

对车架的静态强度校核可以根据第四强度理论，选择V onMiss等效应力来判断车架结构的强度。

ANSYS中静力分析的求解步骤[4]为以下几个步骤：（1）建模，并将其依次转化物理模型、有限元模型；（2）施加载荷、边界条件、求解；（3）结果评价和分析；2.车架静态分析[5]就其载荷形式而言，车架在汽车行驶中所受到的主要载荷有弯曲载荷、扭转载荷等几种。

本文只研究满载弯曲和满载扭转两种工况进行。

本文所研究的车架所使用的材料为16Mn钢，其材料特性如下：弹性模量E=2.07e5MPa、泊松比μ＝0.3、密度＝7.85g/㎝3、抗拉强度为510～660MPa、屈服极限为350MPa。

各载荷所施加的情况为：动力总成重1200kg、驾驶室和乘客重量满载时上1340kg、货物和车厢重，满载时是5820kg、电瓶24.5kg、油箱满载按80kg计算、发动机是175kg以及备胎按25kg计算。

驾驶室和乘客的载荷均布施加到左右两纵梁上的编号为3、13、14、29、39、40的面上；后车厢及货物的载荷均布施加到编号为28、228的面上；发动机载荷均布施加到编号为200、201、202、205、216的面上；油箱载荷均布施加到编号为217、223的面上；电瓶载荷均布施加到编号为229、235的面上；备胎载荷集中施加到编号为20637、20643、22542和22548的节点上。

公交大客车车架有限元分析
程志刚;沈磊;郁强
【期刊名称】《轻型汽车技术》
【年(卷),期】2010(000)001
【摘要】建立某汽车厂公交车架有限元模型,对其进行了静态和动态刚度分析;并对其满载下的强度进行了分析.根据分析结果对车架的结构提出改进意见.
【总页数】3页(P4-6)
【作者】程志刚;沈磊;郁强
【作者单位】上汽商用车技术中心车身开发部;上汽商用车技术中心车身开发部;上汽商用车技术中心车身开发部
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于某款城市公交车车架结构的设计与有限元分析 [J], 沈辉;景陶敬;张振越;孙健;孔维成
2.基于某款城市公交车车架结构的设计与有限元分析 [J], 沈辉;景陶敬;张振越;孙健;孔维成
3.公交车车架有限元分析与静力试验 [J], 王涛
4.无副车架的渣土自卸汽车车架结构强度有限元分析 [J], 宋夫杰; 程晓东; 陈贯祥; 刘大维
5.纯电动公交车车架结构有限元分析及优化设计--以4路公交车为例 [J], 刘超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Finite Elements Analysis of Static and Dynamic for HFF6137K86Coach FrameＷＡＮＧＺｈｏｎｇ－ｃｈｕａｎ，ＺＨＯＵＴａｏ，ＬＩＪｉｎ－ｊｉｎ（ＡｎｈｕｉＡｎｋａｉＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｈｅｆｅｉ２３００５１，Ｃｈｉｎａ）HFF6137K86型客车骨架静动态有限元分析汪中传，周涛，李锦锦（安凯汽车股份有限公司，合肥２３００５１）摘要：关键词：中图分类号：文献标识码：文章编号：建立全承载客车骨架的有限元壳单元模型，分析其静力、模态、频率响应和疲劳寿命。

全承载客车；有限元；静动态分析；ＨＦＦ６１３７Ｋ８６Ｕ４６３．８３１Ａ１００６－３３３１（２０１０）０４－００１７－０３＋Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：The FEA (finite elements analysis)model is established for coach monocoque frame.The analysis on static,mode,frequency response and fatigue life are carried on.monocoque coach;finite elements;static and dynamic analysis;HFF6137K86ＨＦＦ６１３７Ｋ８６型客车是我公司批量出口的特大型全承载式客车。

全承载式车身骨架由矩形管和异形管焊接而成，形成封闭式“鸟笼”结构，以达到车身骨架各梁均匀受力的效果。

所以分析该车身结构的静动态特性非常重要。

该车身是一个非常复杂的板壳结构，不可能应用简单的力学公式直接计算，而必须把其离散化，利用ＮＸＮＡＳＴＲＡＮ有限元软件进行计算分析，并得出结果。

１）模型简化。

在建模过程中遵循以下原则：建立所有结构件的有限元模型；因为功能性结构只贡献质量而不贡献刚度，所以功能性的有限元模型暂不考虑；考虑到该模型主要用于骨架结构可靠性分析，在模型中考虑了焊点的连接关系，但并不细究焊点本身的应力水平；没有考虑悬架对模态性能的影响。

车身骨架有限元分析及轻量化实现
邢栋
【期刊名称】《汽车测试报告》
【年(卷),期】2022()15
【摘要】车身骨架是车辆结构的主要承载体,做好车身骨架轻量化设计,在确保车身刚度、强度等性能要求基础上,尽量降低车辆运行能耗,是当前汽车设计工作应当关注的重点。

该文以某车身骨架结构为研究对象,采用有限元分析法,对车身骨架状态性能进行分析,结合轻量化设计方法,对设计方案进行有限元分析验证,以此为相关设计提供参考,为轻量化目标实现提供评价指引。

【总页数】3页(P152-154)
【作者】邢栋
【作者单位】长城汽车股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U46
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