客车骨架结构有限元分析.pdf

维普资讯 第5卷第2期 长沙航空职业技术学院学报 Vo1．5No．2 2005年6月 CHANGSHAAERONAUTCALVOCATIONALAND删 CALC0U GEJ0URNAL Jun．20D5 客车骨架结构有限元分析 肖 弦 ， (1．长沙航空职业技术学院，湖南 长沙 410124；2．中南大学材料工程学院，湖南 长沙 410083) 摘要：研究用有限元法对半承载式客车车身刚度、强度、振动特性进行分析的方法，为设计的正确性提供有 价值的理论依据和校核，并以6l15型客车为对象进行静力学和振动特性分析。 关键词：客车；有限元法；静力学分析；振动特性 中图分类号：TH114 文献标识码：A 文章编号：1671—9654(2005)02—047—40 FiniteElementAnalysisforBusBoneStructure XIAO Xian，· (1．ChangshaAeronauticalVocationalandTechnicalCollege，ChangshaHunan 410124； 2．CentralSouthUniversity，ChangshaHunan 410083) Abstract：Th emethodofanalyzingthestiffness，strength，vibrationbehaviorofahalf—loading busboneisstudiedthroughtheapplicationofhtefiniteelementmethod．Thevaluablehteorybasisand examinationareprovidedforvalidityofdesign．Ittakesthe6115一typebusasanexampleandnaalyzes thestaticna dvibrationfeatures． Keywords：bus；finiteelementmethod；satticanalysis；vibrationbehavior 1 前言 客车车身的刚度和强度有重要的影响。本次计算 从结构力学的观点看，大客车车身是由空间骨 的悬架系统采用钢板弹簧，钢板弹簧除了作为弹性 架、抗弯薄板、壳体和剪力蒙皮等构件构成的高次 元件外，还起导向作用，因此在各个方向上均有刚 超静定结构，各杆件截面形状不一，而且杆件之间 度，且其在其它方向上的刚度要比垂直方向上的刚 连接点的结构形式多样，因此结构分析难度很大。 度大得多，故可采用如图1所示的刚性梁一柔性梁 特别是在设计初期，因为没有实测数据，缺乏建立 结构模拟钢板弹簧。 在力学特征(刚度、强度)分析基础上的科学依据， 随着计算机技术的迅速发展，在古典变分法基础上 发展起来的有限元法获得了新的生命力，实践表 、 ～／… 明，有限元法是一种有效的数值计算手段，利用它 计算得到的结构位移场和应力场，可以用来作为客 车 架 车结构设计的原始依据或是改进设计的基础。 刚性梁1 1r 刚性梁2 2 客车骨架有限元建模的一些关键问题 2．1 钢板弹簧有限元建模 半承载式客车车身与车架刚性相连，而车架又 2