1. 研究目的与意义
在汽车总成中,车架是主要承载部件,它承载着发动机、底盘和车身等其它部件,可以说车架是汽车承载的脊柱,它的性能的好坏直接关系到车辆的承载性能以及整车性能因此,车架的强度和刚度在汽车设计中显得非常重要。车架刚度不合理,直接影响车身的结构可靠性、安全性、NVH(噪声、振动和平顺)性能等关键性指标。
汽车在复杂多变的路况上行驶过程中,车架在随机路面载荷或周期载荷作用下可产生复杂扭转变形以及在纵向平面内的复杂弯曲变形,当载荷较大时,还可能使整个车架扭曲成形。有限元方法是现代工程设计中一种有效、快捷的辅助工具。把有限元方法应用于汽车结构设计中,可以提高汽车静、动态特性和对车身、车架进行优化设计,缩短新车研发周期,节约研发费用,均有重要意义。通过车架有限元分析,可以在产品设计初期对车架的关键部位进行预测,找到结构的薄弱环节,提出合理的改进方案,还可以大幅度降低或最终取代部分试验。随着计算机软、硬件水平的逐步提高,将关键零部件的设计水平从寿命定性设计上升到寿命定量设计己经逐步成为可能。本论文正是基于此现实情况,应用计算机有限元分析技术对该车架结构进行仿真分析,此分析具有现实意义和理论价值。
2. 国内外研究现状分析
汽车车架是汽车整体的关键部分,它承载着发动机、底盘和车身等其它部件,可以说车架是汽车承载的脊柱,它的性能的好坏直接关系到车辆的承载性能以及整车性能,由此可以看出车架的设计在汽车的总体设计中是非常重要。由于车架的受力随着车辆的行驶状况不同而发生变化,所以从来没有谁能计算出车架的所有受力,所以采用以往的力学公式的计算方法来计算车架的受力情况有很大的局限性。多年来工程师门一直在寻找一种更加简单、有效的计算方法来代替这种陈旧的方法。随着数学的发展,有限元的计算方法出现在人们的面前,工程师们很快发现有限元方法是一种可靠的计算方法。
其他研究概况详见附件《文件综述》。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:根据图纸在catia中建立车架三维实体模型;利用cae软件建立分析对象的有限元模型;分静态、动态(加速、制动),按空载和满载两种方式,对加速、制动等车辆行驶过程中的车架刚度、强度进行分析,并对车架的刚度与强度是否满足使用要求做出评价。
研究计划:
4. 研究创新点
通过对分静态、动态(加速、制动),按空载和满载两种方式,对加速、制动等车辆行驶过程中的车架刚度、强度进行分析,使汽车的整车性能得到提高。
