【《结合ANSYS的车架结构可靠性分析》8300字】.docx

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结合ANSYS的车架结构可靠性分析

摘要 2

1绪论 2

1.1选题意义 2

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 3

1.3研究内容 3

2车架结构模型的建立 4

2.1车架结构参数 4

2.2几何模型的建立 4

2.3有限元模型建立 5

2.3.1车架结构材料参数 5

2.3.2几何模型导入 5

2.3.3单元类型选择 6

3车架结构静力学分析 7

3.1静力学基本方程 7

3.2基本载荷确定 7

3.3弯曲工况 8

3.4扭转工况 9

3.5紧急制动工况 10

3.6紧急转弯工况 12

4车架结构模态分析 13

4.1模态分析理论 13

4.2自由模态 14

结论 16

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参考文献……………………17

摘要：本文将利用三维软件绘制出某车架结构的模型，并用AN郑宇和，李睿琪进行静力学分析和模态分析。首先，以某车架结构为研究对象，结合所学专业知识，利用三维软件建立了车架结构几何模型；其次，将模型转换格式后导入到AN郑宇和，李睿琪软件中，形成有限元模型文件；再次，利用AN郑宇和，李睿琪软件中静态结构和模态模块对车架结构的静、模态特性进行求解，对车架结构合理性分析评价，提出合理优化，为后续车架结构设计提供参考。

关键词：有限元分析；车架；AN郑宇和，李睿琪

1绪论

1.1选题意义

本题采用有限元方法，对车架进行了辅助分析，并对其在各种复杂工况下的应力及变形分布进行了研究，以及在特定情况下的动态特性中共振的问题，从而有效达到提高各流程效率、减轻车架重量、降低成本的目的。

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

2004年，ProdyotKBasua和JuanPabloLeivab利用有限元优化的方法，对汽车车身材料刚体加固问题进行研究，为车身整体刚度的强化提供了参考(李嘉和，张佩妍，2022)1]。JacquelineEl-Sayed等人利用有限元方法分析了汽车车身侧板的平面应变问题，与实测结果进行对比，验证了平面应变法的准确性与实用性，为后续可制造工艺设计提供了指导(王梓晨，刘晓琳，2023)2]。2008年ChinnarajK等人采用商用有限元软件对载重卡车进行了静态分析，并将其与实测资料进行了比较，这在一定程度上印证了对货车车架在转向、制动过程中的应力分布进行了研究，从而推动了有限元方法在卡车车架残留应力和装配应力方面的应用(陈雨泽，赵俊杰，2021)3]。

有限元方法的使用不仅仅是在静力学方面，在动态特性的分析方面的使用也是不可缺少的。2008年，S.J.Kim等人对某型轿车的动态系统进行了有限元模拟，从而利用通

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过改变传动结构达到降低振动的目的[4]。2015年Deb等人通过建立有限元模型对模态频率、疲劳寿命，峰值减速价值进行分析，有效优化了保险杠横梁和前轨的总质量，使汽车行驶效率进一步得到提高，为后续研究提供了新的方案(杨一凡，许慧妍，2021)5。

1.2.2国内研究现状

国内很多研究人员对车架有限元方面也有很多。在静力分析方面，朱俊宏，林琳娜等人利用有限单元法对斯太尔汽车车架进行分析，这在某种程度上表达出将所得结果与电测结果进行比较，说明车架有限元模型能够真实描述车架在静力方面的状况61。魏子安，孙雪婷等人通过使用有限元方法对某车架进行刚度分析，为试验台架的建立提供帮助和车架结构的改进提供了方法[7。2016年高雨辰，郑晓彤利用仿真的方法进行了车架修改前后应力应变问题，在本文的研究视角下这种情况是必须要考虑的结果虽有误差，但云图分布一致，因此证明了仿真同样是有效的产品开发和优化方式8。上述结果为后续研究提供了宝贵的启示，强调了理论与实证紧密结合的重要性。本研究显示，在构建理论框架时充分结合实际数据和案例可以显著提升理论的解释力和预测能力。这不仅有助于深化对当前现象的理解，也为应对未来可能出现的新情况提供了思路。

在动态分析方面，何诗雅，周明辉等人通过研究模态分析基本原理，整理出模态分析参数，总结出分析流程及工程应用，为结构振动问题的解决提供参考9。2011年李怡婷，方子墨通过编写《AN郑宇和，李睿琪Workbench设计建模与虚拟仿真》系统地讲述了该软件使用方法，操作技巧，应用实例，成为各工科领域学习教材和科学技术研究人员的工具用书[10]。刘亦菲，吴昊天等人利用AN郑宇和，李睿琪软件对某起重机