HFF6125K40D车身结构有限元分析

关于客车骨架有限元

车身结构有限元分析

车身结构有限元分析 撰文安凯汽车股份有限公司汪中传周涛李锦锦

车型是安凯汽车股份有限公司最新自主研发的大型全承载式公路客车。该车车身驾驶区下沉,车厢空间增大,易于乘客座椅的布置。为研究和分析其车身的性能和设计的合理性,本 文应用强大的建模和功

刚度的影响。

螺栓连接采用刚性单元模拟。

忽略其他非承载件对车身刚度的影响。将发动机与变速器简化成集中质量的形式。将座椅简化成集中质量的 形式。

材料属性客车骨架薄壁件的厚度分别

不等

材料为

。基本属性如下屈服强度 抗拉强度泊松比 网格划分

能对其车身的刚度、强度以及模态 进行了有限元分析。

忽略悬架对模态的影响。前处理

建立模型 在建模环境下建立整车的数学模型。客车骨架是一种焊接结构,它由前围、后围、顶盖、底架及左右侧围等六大部分构成,每部分又由许多薄壁的矩形管、槽钢及钢板焊接而成。因此,根据车身的这个结构特点,对骨架三维几何模型抽取中面,并且如下简化模型忽略蒙皮和玻璃对车身刚度的影响。忽略仓门及内饰件对车身 元

,模型连接

对车身的中面模型建立有限 元模型,大部分采用二维四结点和二维三结点

客车骨架的零件间主要是通过缝焊连接,缝焊连接采用刚性单元模拟,缝焊连接采用以下方 式处理

壳单元

少数的零件采用四面体单元。单元总数。

绝大部分缝焊采用边面投影法和边边对应的方法,用刚性单 或日连接部分采用面面胶合连接。

载荷处理

主要承载物包括整车骨架、空调、发动机、冷却水箱、变速器 及缓速器、内装饰、暖气设备、座

极少数缝焊进行几何缝合,使之一体化。车架上所有的铆钉连接和

椅、乘员、木地板、玻璃、油箱加满、卫生间、蓄电池等等。其中发动机、缓速器、座椅及乘员以 质量点的形式加载,其余以均布力

的形式加载。 约束条件整个客车骨架结构主要是通过

前后个空气弹簧与悬架连接,因此在静力分析时,将根据不同工况 对这些位置进行约束。有限元模型如图。

工况计算 汽车匀速行驶时车身受载荷作用发生弯曲变形,这与静态弯曲 工况相同,故使用弯曲工况对汽车在平直路面上行驶时的刚度和强 图有限元模型

度进行计算。边界条件如下定义 商用车与发动机于

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