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基于HyperMesh的副车架有限元分析


第 8卷 第 16期 2008年 8月 1671 1819( 2008) 16 4753 03







术 与





Sc ience T echno logy and Eng inee ring

V

o l 8 N o 16 A ug 2008 2008 Sci T ech Engng

交通运输

基于 H yper M esh的副车架有限元分析
段巧玉 姚寿广
1

许江涛

( 江苏科技大学 机械与动力工程学院 镇江 212003, 南京工业职业技术学院 1南京 210046)





利用 H ype r esh软件对某引进车型前副车架进行有限元 分析, 解 决了在 CAE 软件中修 改和重 建几何 模型的 关键技 M

术问题。建立了副车架结构的几何模型 和以壳单元为基 本单元 的副车架 有限元 分析模 型。对副车 架进行 结构静 力分析, 计 算该副车架在垂直受 力工况下的刚度、 强度, 并对比台架试验结果, 可为副车架结构 改进提供依据。 关键词 H yper esh M 副车架 有限元 文献标志码 A 中图法分类号

U 463 32;

随着生活水平的提高, 人们对轿车的舒适性与 操控性提出了较高的要求。副车架的刚度、 强度对 整车的振动舒适 性、 行驶平 顺性、 安全 性及寿命有 着很大的影响。因此, 副车架的强度和刚度在整个 汽车设计中显得十分重要。 本文采用计算机 仿真方法对某汽 车前副车架 进行结构强度分析仿真 研究。依据厂 家提供的性 能要求, 对比分析仿真结果 与实验结果, 确定仿真 结果是否准确, 验证仿真方 法的正确性, 从而为汽 车前副车架的优化设计提供理论依据
[ 1]

m i port /GEOM, 导入的 CAD模型装配体共含 46个部 件, 主体部分由 1 890个片体 (即曲面 )组成, 如图 1 。

2 有限元模型的建立
本文采用板壳单元模型, 单元总数 55 032 其中 , 四角形 单 元 51 433 个和 三 角 形 单 元 3 599个, 零 件之间 的 连接采 用 837 个 刚 性单元和 16个梁单 元进行模拟。 有限 元 模 型 见 图 2 。
图 2 副车架有限元模型



1 副车架几何模型
在 H yper esh输入数据的过程可以是 F iles/ i M m port/GEOM 下 输 入 Catia 的 m odel 格式文件
[ 2]

, 或者

3 副车架的静力分析
随着有限元 法在汽车结构 性能分析中的 应用 与发展, 汽车车架结构静力有限元分析已经成为汽
图 1 副车架三维实体模型

在 Catia 中将模型 文件 另存 为 I ES G 或 STEP 中间数据 格 式, 然 后 F iles /

车车架结构性能 分析必不可少的 内容。副车 架刚 度是其本身的固有特性, 反映的是车架抵抗变形的 能力, 是评价副车架结构性能的重要指标之一。而 且车架刚度对车架的其他性能, 如强度、 振动、 噪声 和疲劳特性等也 有很大影响。满足刚度要求 是车

2008年 5 月 5日收到 第一作者介绍: 段巧玉, 男, 硕士研究生, 研究方向: 数字化建模 与 仿真, em ai:l jzdysos 126. com。 @

4754


[ 3]













8卷

架结构设计的重要目标之一 3 1 边界约束及载荷处理



架改进设计提供了理论根据。

本文模拟台架试 验下的副车架垂 直受力工况 下, 副车架实际安装固定点简化成六个自由度完全 约束, 载荷施加在减震器座上, 力的大小是 25 k N, 方向相反。如图 3 。

图 3 副车架加载

3 2 材料参数 计算中所使用的材料参数如下: 弹性模量: 206 GPa, 切变模量: 79 4 GPa 泊松 . , 比: 0 3 长度单位为: mm。 , 3 3 应力计算结果与分析 计算得到的应力 集中部位与台架 试验的破坏 部位对比如图 4 图 5 图片进行对比可以看出, 有限 、 , 元计算出的应力集中部位和台架试验 疲劳破坏处 吻合。
1 张胜兰, 郑冬黎, 郝









琪, 等. 基于 Hyper ork s的结构优化设计 W

4 结



技术. 北京: 机械工业出版社, 2007 2 于开平, 周传月, 谭惠丰. H yper esh 从入 门到精 通. 北京: 科 M

通过利用有限元软件 H yper esh计算得到的结 M 果与台架试验的结果进行对比, 说明对汽车零部件 进行分析是可行的, 同时也说明 CAE 分析过程中的 假定、 简化、 建模与分析方法基本正确, 从而为副车

学出版社, 2005 3 赵经文. 结构有限元分析. 北京: 科学出版社, 2001

(下转第 4768页 )

4768















8卷

System Architecture D esign of 3PL Enterprise D ata Exchange P latform
DENG Z i yun , HUANG You sen
1 1, 2*

, ZHONG X ia n bo , PAN Guo

2

1

( H unan M odern Logistics O ccupat ion T echn ical C ollege1, Changsha 410131, P R Ch in a ; Be ijing R esearch In stitute of A u tomat ion forM ach inery Industry2 ; Bei jing 100011 P R Ch ina , Changsha Sh itai Logistics L td3, Changsha 5631979 P R Ch ina) ,

[ Ab stract]

Th ird P arty lo g istics enterprises urgently need a un ified platform for a large nu ber of custom ers and m

adm in istrative units, research and deve lo p ent o f this platfor have great sign ificance Design id eas about the gen m m . eral fram ew ork of the th ird party lo g istics enterprise data exchange platform, dock ing, comm un icat ion m ethods pres ented as w ell as data exchange on the processin g log ic and m akes the experi en. , , m t [ Key word s] face third party log istics data exchange p latfo r m system arch itecture comm un ications Inter data m essage

( 上接第 4754页 )

F inite E lem ent Analysis for Sub fram e Based on H yper esh M
DUAN Q iao yu YAO Shou guang , XU Jiang tao ,
( J iangsu U n ivers ity of S cience and Techn ology, M echan ical Pow er E ngineering Inst itu te , Zhen jiang1 212003 P R Ch ina N an jing I stitute of Industry Technology2 210046 P R Ch ina) , n ,
1

[ Ab stract]

The fin ite elem en t ana ly sis is applied to the sub fram e o f th e in troduction o f a m ode l based on H y

per esh T he key techn ica l prob le s of the rev is ion and renew al o f the geom etric m ode l have been so lv ed in th e M . m CAE analysis T he geom etrical m odel and the fin ite e lem en t analysis m odel w ith the she ll e lem ent are buil.t The . static strength of the sub- fram e is analyzed T he sub flam e s strength and stiffn ess in the cond ition o f vertica l . force are ca lculated T he results of calcu lation are evaluated w ith bench tes. It m ay be applied for the i provem ent . t m of the sub fra e m . [ Key word s] H yper esh M sub fram e finite e le ent m


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