基于有限元分析的汽车车架优化设计论文

结构分析软件程序,这些程序可用来分析任意规模的结构,如整架飞机或整个汽车的结构。这些有限元软件已发展到成熟的阶段,比较成熟并且普及较广的有美国加利福尼亚大学伯克利分校研制的SAP、美国麻省理工学院研制的ADINA、美国国家航空与航天局研制的NASTRAN、德国斯图加特大学宇航结构静力学研究所研制的ASKA、世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发的ANSYS软件等等。这些通用程序的研制成功,大大简化了结构分析工作,只要求使用任意掌握有限元法的基本理论,熟悉建立有限元分析模型的方法和通用程序的使用方法即可。这些大型商业通用有限元分析软件也像CAD设计软件一样在汽车研发过程中得到普及,有实力的汽车厂商甚至为自己的产品开发独立地从事这些有限元分析软件的二次开发。Р综合分析这些文献可知,当前国内对于有限元法应用于车架结构分析的研究只是限于对车架或车架结构在静态扭转、弯曲载荷以及几种极限工况载荷作用下的分析,得出车架结构的静态应力分布,并对其进行了局部的修改,由于软硬件对计算模型规模的限制,模型的细化程度不够,因而结构的刚度、强度分析的结构还比较粗略,计算结果多用来进行结构的方案比较,离虚拟试验的要求还有相当大的差距。Р主要研究内容及技术路线РANSYS是大型的通用有限元软件,其功能强大,可靠性好,具有强大的结构分析能力和优化设计模块,因而被国外大多数汽车公司所采用。本文将基于ANSYS建立车架结构的实体单元模型,对汽车车架结构进行静力和动力分析的研究以及对车架进行尺寸优化设计的研究。首先,对ANSYS进行了简要的介绍,为车架结构进行有限元分析做好准备工作;其次,以CA1040轻型货车车架结构为研究对象,利用ANSYS建立了车架结构实体单元模型,对车架结构的静、动态特性进行深入研究,对车架进行性能分析评价,最后以车架纵梁截面尺寸作为设计变量,以车架总体积为设计目标,运用