机械5

中型载货汽车车架有限元静力学分析【含CAD图纸】 汽车车架作为汽车关键的承载部件，它将发动机和车身等总成连成一个有机的整体，承受着来自道路及各种复杂载荷的作用，而且汽车上许多重要总成都是以车架为载体，因此设计出重量轻且各方面性能达到要求的车架结构是一项重要工作。传统的车架结构设计是采用类比的思想进行经验设计，车架的这种设计模式导致的问题包括两个方面：一是车架简化计算精度不够，为保证强度及刚度要求而使车架的设计过于安全，造成设计出的车架结构过重，增加了设计成本；二是造成车架的设计与计算分离，不利于提高车架设计人员的设计水平。设计出的车架结构除了个别部位的应力水平比较高外，大部分部位的应力水平较低。因此，有必要采用有限元法对车架结构进行优化设计，以降低车架的重量，减少汽车的制造成本，提高市场竞争力。 本文以解放J4R中型载货汽车车架为研究对象，在现有CAD图纸的情况下进行简化，通过对ANSYS软件的学习，以Pro/E软件创建车架实体模型，对车架的静力以及模态进行了分析。得到一些有益的结论，并掌握了一般静力分析中的网格划分、约束加载、分析求解等过程进行了认真的学习，为车架的设计和改进提供了指导作用。 目录 摘要I Abstract II 第1章绪论1 1.1选题的背景1 1.2选题的目的1 1.3选题的意义1 1.4研究现状2 1.5课题主要内容4 第2章有限元基础及ANSYS软件介绍5 2.1有限元分析简介5 2.2有限元方法的基本求解过程6 2.3有限元分析的误差及建模准则7 2.4有限元分析软件ANSYS简介9 2.4.1 ANSYS的发展概述9 2.4.2典型的ANSYS分析过程10 2.4.3 ANSYS的主要功能11 2.4.4 ANSYS的主要特点12 2.4.4 ANSYS软件提供的分析类型13 2.5本章小结14 第3章车架有限元模型的建立15 3.1车架的实体建模15 3.1.1 Pro/E软件简介15 3.1.2 Pro/E软件基本功能16 3.1.3几何建模的简化16 3.2应用Pro/E软件三维几何模型的建立18 3.3应用ANSYS软件对车架模型进行网格划分19 3.4实体单元Solid 45的简介21 3.5本章小结24 第4章车架有限元的静力级模态分析25 4.1车架静力分析25 4.1.1车架受力情况25 4.1.2车架结构静力分析及约束处理26 4.2车架模态分析33 4.2.1结构动力性能分析方程34 4.2.2车架结构模态分析34 4.2.3分析结果41 4.3本章小结41 结论42 参考文献43 致谢44 附录45