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学兔兔 I 訇 化 基于HyperMesh的半承载式客车车身结构有限元分析 The finite element analysis for semi-integral bus body based on hyperMesh 李 波，沈光烈，黄昶春，韦志林 LI Bo，SHEN Guang—lie，HUANG Chang．chun，WEl Zhi．1in (广西工学院汽车工程研究所，柳州545006) 摘 要：利用HyperMesh软件建立某半承载式客车车身有限元模型，计算车身结构在弯曲和扭转工况 下的应力分布和变形情况，分析结构的强度和刚度，并提出改进方案，为原车身的改进提供 理论依据。 关键词：客车；半承载式车身；有限元；强度分析；刚度分析 中囝分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 3)06(下)-ooo5-o3 Doi：10．3969／J．1ssn．1 009-01 34．201 3．06(下)．O2 0 引言 客车车身骨架是由薄壁异型管焊接而成的空 间结构，作为整车的一个重要的组成部分，在客 车的运行过程中，车身承受着各种载荷作用，其结构 的安全可靠性对整车性能有着重要影响。因此， 客车车身在结构上应具有足够的强度和刚度以满 图1客车车身结构有限元模型 足其使用要求u 。 该车身骨架是由薄壁异型钢管焊接而成，采 随着有限元理论的发展，基于计算机的CAE 用具有一定厚度的板壳单元可以准确地模拟结构 技术在客车车身的研发当中获得广泛应用，并成 的力学性能 。网格划分以四边形单元为主，为了 为常用的分析手段之一[2】。本文以某半承载式客车 保证计算精度，选择单元大小为10ram。车身材料 的车身结构作为研究对象，应用HyperMesh有限元 为Q235钢，材料参数如表1所示。钢板弹簧的力学性 软件对其结构进行静力学分析，为该车身的改进 能采用刚性梁单元和弹簧单元组合的形式模拟 】，车 设计提供参考依据。 架上的连接以点焊的方式模拟。模型经过离散后 1车身有限元模型的建立 得到587990个节点，590306个单元，370个焊点。 1．1模型的简化 客车车身结构有限元模型如图1N示。 为了准确地分析客车车身结构的力学特性， 2载荷处理与工况选择 在建立车身骨架的有限元模型时，需要根据实际 情况对其作适当的简化处理【3】。本文采取了以下简 2．1载荷处理 化措施：1)省略非承载件，如前后挡风窗和左右 该客车车身主要承受以下载荷作用： 风窗玻璃、车门、座椅等；2)忽略蒙皮的应力加 1)车身骨架自身质量，可以由软件根据设定 强作用；3)车身骨架结构的纵横梁焊接采用合并 的材料密度自动算出。 节点的方式进行模拟。