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基于ANSYS自行车车架静强度有限元分析 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导老师： 1、课题的背景和意义 2、自行车车架有限元分析模型的建立 3、车架的加载和求解 4、车架有限元结果分析 5、全文总结 本文的主要内容： 1、 课题的背景和意义 自行车的发展趋势是要朝着美、轻、牢、新、 廉方向发展 自行车作为一种交通工具已渐渐的离我们远 去，人们现在更多的是关注其休闲娱乐的功能 有限元分析应用于自行车车架的设计开发中 的意义 1.1 1.2 1.3 本文分析的基本流程 2、自行车车架有限元模型的建立 2.1 在PROE2.0中建立车架的三维实体模型 图2.1自行车车架的三维实体模型 2.2 对模型进行简化以适合有限元分析 图2.2修改后的自行车车架模型 正文 2.3 有限元模型的建立 2.3.3 2.3.1 2.3.2 定义单元类型（10 NODE 92 ） 定义材料属性（杨氏模量，泊松比） 划分网络（SIZE8，LENTH8 ） 图2.3划分网格后的模型 图2.4局部放大图 4、车架的加载和求解 4.1 设定位移边界条件 图2.5后叉的位移边界条件 3.2 设定载荷 图2.6立管载荷的施加 图2.7加载后的模型 3.3 求解 4、车架有限元结果分析 5.1 位移分析 图4.1节点位移图 图4.2节点应力云图 图4.3最大应力处 图4.4几个应力集中处 变形的动画 4.3 不同边界位移条件的对比 4.3.1 4.3.2 A组，前后叉和轮轴结合处全约束 B组，前后叉轮轴结合处的UY，UZ 方向位移为零，在X方向不约束 图4.5位移对比图 A组 B组 图4.6应力对比图 A组 B组 结论 1、不同的边界位移条件对分析的结果将产生很大的影响 2、应力集中现象是普遍存在的 3、材料存在应力过剩现象 6、总结 1、车管的材料选用普通碳素结构钢要优于合金钢 2、车架的结构承受的应力主要是弯曲应力，为此应尽量提高其抗弯强度 3、车架各管的内力按线性分布，最大弯矩在各管两端。为此应尽量减少管端压力，或使各个截面的应力相等，即为等强度管。 由此可知，自行车车架的研制开发中引进有限元分析，可以对车架的静强度进行校核，对可能发生的应力集中部位进行加强处理，可以提早发现可能出现的问题，这有利于优化车架的结构，改善车架的位移和受力情况，还可能开发出造型更为新颖的车架结构。同时减少应力过剩处的材料，减少金属材料的使用，对于减轻车架的自重，提高骑乘的轻便性都有重要的意义。 在分析的过程中，也留下了一些遗憾。在建模过程中忽略了一些细节，对车架的结构进行了一些简化，这势必要影响分析的准确性。还有由于时间的原因，只对车架进行了静强度的分析，没有进行模态和其他方面的分析，对有限元在车架设计领域的重要意义阐述的不够深刻。最后就是没有对车架进行具体的改进，建立改进后的模型，在ANSYS中再进行分析，通过分析的结果对比，进一步的阐明有限元分析方法在结构的优化设计方面的重要意义，希望以后可以在这方面做进一步的学习。  请各位老师批评指正。