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ABAQUS在货车加油管支架刚度分析中的应用

ABAQUSApplicationinFuelTankFillerBracketStiffnessAnalysisForTruck

王华务运兴许书生

（长安汽车工程研究总院CAE所，重庆401120）

摘要:货车在开发过程中，由于油箱支架刚度不够会导致加油管在加油时变形过大，加油

管支架需要满足一定的刚度要求。本文将用ABAQUS的STANDARD模块分析加油管支架

的刚度是否满足要求。

关键词:ABAQUS；加油管支架；刚度

Abstract:DuringthedevelopofTruck，itisnecessarytomakethefueltankfillerbracket

stiffnessenough.HereABAQUSSTANDARDisusedtoanalysefueltankfillerbracketstiffness,

whichiscontentedornot.

Keywords:ABAQUS、Bracket，Stiffness

1概述

货车的加油管是外露式，其支架刚度不足会影响其加油的功能，根据其实际使用情况主

要考虑其刚度。本次分析中主要是对加油管支架进行刚度分析，分析其是否满足设计要求。

加油管支架使用过程中出现大变形，是一个非线性过程，在计算时，考虑了材料非线性

和几何非线性，所用载荷是根据实际加油过程中的载荷决定。本文采用ABAQUS的

STANDARD模块的隐式非线性，对加油管支架进行非线性仿真分析，建立与实际受力状态

一致的仿真分析平台。

2分析模型

2.1有限元模型的建立

加油管支架分析的有限元模型既要包括其主要的承载部件，还要使其分析模型尽量简单,

并且还要模拟其真实的受力关系，为了在STANDARD计算时提高工作效率，对模型进行简

化，考虑到纵梁在加油过程中不会发生变形，可简化为刚体，不考虑其与支架的接触。鉴于

以上考虑加油管支架刚度分析的有限元模型如图1所示。

2.2材料与属性

本次分析涉及的加油管支架及加油管，由于要考虑支架的塑性变形，除了给出材料的弹

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性模量和泊松比外还给出了材料发生塑性变形后的塑性应变和应力的曲线。

图1加油管支架刚度分析有限元模型

2.3.边界条件和载荷

1）约束：计算时约束加油管支架螺栓安装孔123456自由度；

2）载荷：沿加油口截面加载侧向的力，位置见图2。

图2分析边界条件

3分析结果

在设计载荷作用下，加油管支架的变形结果云图如图3所示。由计算结果可以看出，其

刚度结果大于设计目标，对其进行优化。

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图3加油管支架变形云图

4优化分析

鉴于以上分析结果对加油管支架进行优化，如图4所示。

图4优化方案

图5加油管支架优化后变形云图

优化后的分析结果如图5所示，其刚度结果满足设计要求。

5结论

本文运用ABAQUS模拟加油管支架的使用过程，并根据刚度结果对加油管支架优化至

满足设计要求。

在加油管支架刚度分析中，ABAQUS在非线性分析中具有明显的优势，考虑了几何非

线性和材料非线性，保证了分析精度。

参考文献

[1]ABAQUS非线性有限元分析与实例，庄茁等，科学出版社，2005。

[2]石亦平，周玉蓉，Abaqus有限元分析实例详解.北京：机械工业出版社，2006

作者简介：

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王华，CAE工程师，硕士，主要专业方向：结构耐久疲劳，电话

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