应用计算机辅助工程设计重型卡车车架 外文翻译3.pdf

应用计算机辅助工程设计重型卡车车架 Carlos Cosme, Amir Ghasemi and Jimmy Gandevia Western Star Trucks, Inc. ： 摘要摘要 摘要摘要 近年来，重型卡车市场变得非常的注重重量和降低成本。这对设计工程师 重大挑战，因为这些车辆被用在各种各样的公路环境，从高速公路到严重的越野 环境。目前的挑战是在不牺牲耐用性和性能降低的前提下满足质量和成本。本文 论述了运用计算机集成、计算机辅助设计和工程软件代码（Pro / Engineer， 软件和 ）来辅助设计更改车架。 ADAMS ANSYS 特别是，本文集中论述了一个 ADAMS 多体动力学模型，一个完整的卡车和 拖车来模拟车辆的侧翻稳定性，平顺性，和耐久性载荷。该模型包括一个采用灵 活的框架模型模态综合模式，探讨了有限元分析程序。之间的多体仿真链接与有 限元程序也可以用来传输、加载应力分析有限元模型。所有代码之间紧密连结， 确保新的设计并行计算可快速用于设计和分析。一个说明这是如何 已被使用的技术详细的个案研究也包括在内。 简介简介 简介简介 最近，重卡行业经历了汽车降低成本和重量的大发展。这一直是卡车制造商 的主要挑战，在不牺牲耐用性和性能的前提下，寻找好的方式来优化他们的汽车 设计。 由于车架是车辆系统的重要组成部分，它经常被用于完善。本文概述了电脑 辅助工程（CAE ）分析更改车架以及这些变化会如何影响车辆性能。重型卡车的 车架是该车辆的骨干，上面集成了主要的卡车组成系统，如车轴，悬架，动力总 成，驾驶室。典型的结构框架是梯形框架，中间交叉几根横梁。纵梁的断面尺寸 变化很大，根据在卡车上的受力而定。而且，需要考虑各种因素：重量，复杂性 和成本。这些变化将取决于横梁的作用和位置。请参考图 1 插图，一辆卡车的车 架。然而，横梁布置的变化带来的影响还无法看出来。例如，如果横梁的抗扭刚 度降低，对汽车的侧倾稳定性和耐久性的影响 怎么的呢？设计工程师们需要对 这些类型的 问题给出答案以指导他们的工作。特别是，及时的设计和分析程序 必需的，这样新的设计可以快速评估 。 1 图 1 重型载货汽车车架 计算机辅助工程计算机辅助工程 计算机辅助工程计算机辅助工程 在过去的二十年中汽车 自动化设计工具 CAE 得到了 巨大的发展。这项技术 的已被很多汽车制造商采用以改善汽车设计来满足快速增长的市场要求 。当今的 结构设计通常是使用两个 CAE 工具：有限元分析（FEA）和多体系统（MSS）， 结合 CAD 提高设计和分析。 在过去十五年里，CAD 系统已取代绘图板作为首选设计方法 。它们使设计 师和工程师能够快速画出卡车零部件，汽车真实模型和设计图纸 。先进的 CAD 系统功能丰富，如参数化实体建模和大型装配管理 。他们已经发展成为主要的数 据库，为工程信息尤其 CAD 系统提供下游 CAE 应用的重要数据。 工程师通常使用有限元分析研究结构构件的强度。典型的有限元分析的重点是结 构应力，挠度和 自然频率 。首先对通常被称为网格的离散结构进行分析。该 网格 是由节点和元素组成，而且经常从 CAD 创建几何系统。这些节点代表位移计算 的结构。他们定义的局部质量，刚度和阻尼性能结构。有关这些数量方程，可以 自动开发节点位移 。其他投入，如边界条件，载荷和材料特性，必须是由用户定 义 。所有这些效果都需要小心的判断和对有意义的结果进行认真的分析。结果后 处理包括图像变形负载结构，彩色应力轮廓，振型动画。