車(chē)架縱梁的有限元分析論文 羅文昭

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1、汽車(chē)工程學(xué)院 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院 HUBEI UNIVERSITY OF AUTOMOTIVE TECHNOLOGY 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 課程名稱(chēng) 汽車(chē)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 車(chē)架縱梁簡(jiǎn)化模型的有限元分析 班級(jí) T1043-5 專(zhuān)業(yè) 熱能與動(dòng)力工程 學(xué)生姓名 羅文昭 學(xué)號(hào) 20100430522 指導(dǎo)教師（簽字） 起止日期： 2013 年 12 月 23 日- 20

2、14 年 1月 10 日 2014 年 2 月 24 日- 2014 年 2 月 28 日 目錄 第一章 概論 2 第二章 分析結(jié)果比較 3 2.1 靜力分析的比較 3 2.1.1 一維模型的靜力分析 3 2.1.2 二維模型的靜力分析 4 2.1.3 三維模型的靜力分析 6 2.2 約束模態(tài)分析的比較 7 2.2.1 一維約束模態(tài)分析 7 2.2.1 二維約束模態(tài)分析 10 2.2.1 三維約束模態(tài)分析 12 第三章 車(chē)架縱梁的優(yōu)化 15 第四章 ansys經(jīng)典界面的一維梁分析 17 第五章 關(guān)于車(chē)架縱梁的理論計(jì)算 18

3、5.1 車(chē)架縱梁最大撓度的計(jì)算 18 5.5 車(chē)架縱梁最大應(yīng)力的計(jì)算 18 文獻(xiàn)閱讀 20 心得體會(huì) 22 參考文獻(xiàn) 23 第一章 概論 這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是： ①對(duì)車(chē)架縱梁分別采用一維、二維和三維模型計(jì)算在圖示的載荷和約束下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形與安全系數(shù)；比較各模型的計(jì)算結(jié)果； ②對(duì)車(chē)架縱梁的三維實(shí)體模型計(jì)算縱梁簡(jiǎn)化模型的前四階約束模態(tài)； ③對(duì)車(chē)架縱梁的一維模型利用載荷步和工況組合功能分別計(jì)算各種載荷對(duì)縱梁簡(jiǎn)化模型組合應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和變形的影響； ④對(duì)車(chē)架縱梁的三維簡(jiǎn)化模型進(jìn)行參數(shù)化研究及目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 分析所需要的數(shù)據(jù)為： ①車(chē)架縱梁簡(jiǎn)化模型的形狀、尺寸和約束

4、方式如下圖⑴所示； 圖⑴ 車(chē)架縱梁的簡(jiǎn)化模型 ②車(chē)架縱梁采用的材料彈性模量為211GPa，泊松比為0.3，密度為：7.8g/cm3； ③均布載荷作用在縱梁中部距離為1000mm范圍內(nèi)，大小為2N／mm；在距離左右兩端支撐為500mm的位置上，還受到兩個(gè)大小為1000N的集中力作用；考慮縱梁的自重。 第二章 分析結(jié)果比較 2.1 靜力分析的比較 2.1.1 一維模型的靜力分析 采用概念建模的方法來(lái)構(gòu)建一維模型，如下圖所示： 圖1 一維實(shí)體模型 將一維模型導(dǎo)入DS模塊中，網(wǎng)格劃分大小為5mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為721，單元數(shù)為360。 圖2 一維網(wǎng)格模型 在DS模塊中加

5、載，分析得到如下結(jié)果： 圖3 車(chē)架縱梁沿z軸的變形 圖4 組合應(yīng)力 圖5 彎曲應(yīng)力 一維模型的最大變形為0.622mm，最大組合應(yīng)力為19.109MPa，彎曲應(yīng)力為19.109MPa，左端約束力為2275.4N，右段約束力為2275.4N。 若網(wǎng)格劃分大小為10mm，則節(jié)點(diǎn)數(shù)為361，單元數(shù)為180。 一維模型的最大變形為0.622mm，最大組合應(yīng)力為19.109MPa，彎曲應(yīng)力為19.109MPa，左端約束力為2275.4N，右段約束力為2275.4N。 2.1.2 二維模型的靜力分析 繪制一個(gè)二維平面，如下所示： 圖6 二維實(shí)體模型 將二維模型導(dǎo)入DS模

6、塊時(shí)，輸入厚度為40mm，網(wǎng)格劃分大小為5mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為7581，單元數(shù)為7200。 圖7 二維網(wǎng)格模型 加載后，分析、計(jì)算后得到： 圖8 沿y軸方向的變形 圖9 車(chē)架縱梁的等效應(yīng)力 二維模型的最大變形為0.62144mm，最大等效應(yīng)力為19.113MPa，左端約束力為2275.4N，右段約束力為2275.4N。 若網(wǎng)格劃分大小為10mm，則節(jié)點(diǎn)數(shù)為1991，單元數(shù)為1800。 二維模型的最大變形為0.62109mm，最大等效應(yīng)力為19.103MPa，左端約束力為2275.4N，右段約束力為2275.4N。 2.1.3 三維模型的靜力分析 在DM模塊中建模，如下所

7、示： 圖10 三維實(shí)體模型 將三維實(shí)體模型導(dǎo)入DS模塊中，網(wǎng)格劃分大小為5mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為261897，單元數(shù)為57600。 圖11 三維網(wǎng)格模型 在DS模塊中約束后加載，分析得到： 圖12 車(chē)架縱梁沿y軸的變形 圖13 等效應(yīng)力 三維模型的最大變形為0.62178mm，最大等效應(yīng)力為19.121MPa，左端約束力為2275.4N，右段約束力為2275.4N。 若網(wǎng)格劃分大小為10mm，則節(jié)點(diǎn)數(shù)為36869，單元數(shù)為7200。 三維模型的最大變形為0.62178mm，最大等效應(yīng)力為19.12MPa，左端約束力為2275.4N，右段約束力為2275.4N。 靜力

8、分析： 網(wǎng)格劃分大小 節(jié)點(diǎn)數(shù) 單元數(shù) 最大變形 最大等效應(yīng)力 最大組合應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 左端約束力 右端約束力 一維 5 721 360 0.622 19.109 19.109 2275.4 2275.4 一維 10 361 180 0.622 19.109 19.109 2275.4 2275.4 二維 5 781 7200 0.62144 19.113 2275.4 2275.4 二維 10 1991 1800 0.62109 19.103 2275.4 2275.4 三維

9、5 261897 57600 0.62178 19.121 2275.4 2275.4 三維 10 36869 7200 0.62178 19.12 2275.4 2275.4 2.2 約束模態(tài)分析的比較 2.2.1 一維約束模態(tài)分析 對(duì)于一維模型的約束模態(tài)分析，網(wǎng)格劃分大小為5mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為721，單元數(shù)為360； 一階模態(tài)最大變形為6.6959mm，頻率為65.767Hz； 圖14 一階約束模態(tài) 二階模態(tài)最大變形為5.9602mm，頻率為72.417Hz； 圖15 二階約束模態(tài) 三階模態(tài)最大變形為6.3563mm，頻率為1

10、80.49Hz； 圖16 三階約束模態(tài) 四階模態(tài)最大變形為5.9393mm，頻率為285.34Hz； 圖17 四階約束模態(tài) 五階模態(tài)最大變形為6.3646mm，頻率為351.76Hz； 圖18 五階約束模態(tài) 六階模態(tài)最大變形為6.358mm，頻率為577.19Hz。 圖19 六階約束模態(tài) 若網(wǎng)格劃分大小為10mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為361，單元數(shù)為180； 一階模態(tài)最大變形為6.6959mm，頻率為65.767Hz； 二階模態(tài)最大變形為5.9602mm，頻率為72.417Hz； 三階模態(tài)最大變形為6.3563mm，頻率為180.49Hz； 四階模態(tài)最大變形為5.9

11、393mm，頻率為285.34Hz； 五階模態(tài)最大變形為6.3644mm，頻率為351.76Hz； 六階模態(tài)最大變形為6.358mm，頻率為577.19Hz。 2.2.2 二維約束模態(tài)分析 對(duì)于二維模型的約束模態(tài)分析，網(wǎng)格劃分大小為5mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為7581，單元數(shù)為7200； 一階模態(tài)最大變形為6.5002mm，頻率為57.339Hz； 圖20 一階約束模態(tài) 二階模態(tài)最大變形為5.9625mm，頻率為72.437Hz； 圖21 二階約束模態(tài) 三階模態(tài)最大變形為6.2203mm，頻率為160.26Hz； 圖22 三階約束模態(tài) 四階模態(tài)最大變形為5.9483mm，

12、頻率為285.84Hz； 圖23 四階約束模態(tài) 五階模態(tài)最大變形為6.2603mm，頻率為317.15Hz； 圖24 五階約束模態(tài) 六階模態(tài)最大變形為6.2826mm，頻率為527.34Hz。 圖25 六階約束模態(tài) 若網(wǎng)格劃分大小為10mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為1991，單元數(shù)為1800； 一階模態(tài)最大變形為6.6062mm，頻率為61.719Hz； 二階模態(tài)最大變形為5.9628mm，頻率為72.443Hz； 三階模態(tài)最大變形為6.3013mm，頻率為170.56Hz； 四階模態(tài)最大變形為5.9492mm，頻率為285.64Hz； 五階模態(tài)最大變形為6.3376mm，頻

13、率為334.57Hz； 六階模態(tài)最大變形為6.3582mm，頻率為552.44Hz。 2.2.3 三維約束模態(tài)分析 對(duì)于三維模型的約束模態(tài)分析，網(wǎng)格劃分大小為10mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為36869，單元數(shù)為7200。 一階模態(tài)最大變形為6.7051mm，頻率為65.768Hz； 圖26 一階模態(tài)約束 二階模態(tài)最大變形為5.9631mm，頻率為72.424Hz； 圖27 二階約束模態(tài) 三階模態(tài)最大變形為6.3839mm，頻率為180.59Hz； 圖28 三階約束模態(tài) 四階模態(tài)最大變形為5.9506mm，頻率為285.45Hz； 圖29 四階約束模態(tài) 五階模態(tài)最大變形

14、為6.4171mm，頻率為352.17Hz； 圖30 五階約束模態(tài) 六階模態(tài)最大變形為10.28mm，頻率為569.67Hz。 圖31 六階約束模態(tài) 對(duì)于三維模型的約束模態(tài)分析，網(wǎng)格劃分大小為15mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為14236，單元數(shù)為2562。 一階模態(tài)最大變形為6.7024mm，頻率為65.664Hz； 二階模態(tài)最大變形為5.963mm，頻率為72.424Hz； 三階模態(tài)最大變形為6.3813mm，頻率為180.3Hz； 四階模態(tài)最大變形為5.9506mm，頻率為285.45Hz； 五階模態(tài)最大變形為6.4149mm，頻率為351.63Hz； 六階模態(tài)最大變形為10.

15、28mm，頻率為569.73Hz。 模態(tài)分析： 網(wǎng)格劃分大小 節(jié)點(diǎn)數(shù) 單元數(shù) 一階最大變形 一階頻率 二階最大變形 二階頻率 三階最大變形 三階頻率 四階最大變形 四階頻率 一維 5 721 360 6.6959 65.767 5.9602 72.417 6.3563 180.49 5.9393 285.34 一維 10 361 180 6.6959 65.767 5.9602 72.417 6.3563 180.49 5.9393 285.34 二維 5 7581 7200 6.5002 57.339

16、5.9625 72.437 6.2203 160.26 5.9483 285.4 二維 10 1991 1800 6.6062 61.719 5.9628 72.443 6.3013 170.56 5.9492 285.64 三維 15 14236 2562 6.7024 65.664 5.963 72.424 6.3813 180.3 5.9506 285.45 三維 10 36869 7200 6.7051 65.768 5.9631 72.424 6.3839 180.59 5.9506 285.45

17、 第三章 車(chē)架縱梁的優(yōu)化 將截面改為箱型，縱梁的長(zhǎng)度不變，材料屬性不變，截面積不變，截面的外表面底長(zhǎng)為100mm，高為100mm，內(nèi)表面底長(zhǎng)為75mm，高度為80mm。 在DM模塊中，構(gòu)建的實(shí)體模型如下： 圖32 箱型實(shí)體模型 用三維模型進(jìn)行靜力分析，網(wǎng)格的劃分大小為10mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)為60181，單元數(shù)為10260。 圖33 箱型網(wǎng)格模型 圖34 沿y軸方向的變形 圖35 箱型車(chē)架縱梁的等效應(yīng)力 最大變形為0.40909mm，最大等效應(yīng)力為12.455MPa。 采用箱型截面，在同樣的載荷下，車(chē)架縱梁的最大變形要遠(yuǎn)小于矩形截面的最大變形，并且所受到的最大應(yīng)力

18、也極大的減小了。 第四章 ansys經(jīng)典界面旳一維梁分析 采用BEAM3單元，實(shí)常數(shù),帶入數(shù)據(jù)b=40mm，h=100mm，得慣性矩,截面積為4000，高度為100mm，材料屬性Ex=2.11e5，PRXY=0.3，Density=0.0078。 圖36 ansys經(jīng)典界面一維模型 單元?jiǎng)澐謹(jǐn)?shù)量為36，在中間的二十個(gè)單元上加上壓力，為2N，在距離兩端為400mm的地方加上集中力，為-1000N。 由于采用的是平面單元，故左端約束為Ux，Uy，VELX，VELY，右端約束為Uy，VELY。 圖37 沿y軸的變形 求解得到，最大變形為0.617301mm。 第五章

19、關(guān)于車(chē)架縱梁的理論計(jì)算 5.1 車(chē)架縱梁最大撓度的計(jì)算 將車(chē)架縱梁的簡(jiǎn)化模型的受載情況看作是3個(gè)方面的受力之和，分別為： ①整個(gè)梁均受向下的均布載荷，大小為2N/mm； ②距離車(chē)架縱梁的左右兩端均為400mm的范圍內(nèi)，受到向上的均布載荷，大小也為2N/mm； ③距離車(chē)架縱梁左右兩端均為500mm遠(yuǎn)處，受到向下的集中力，大小為1000N。 由材料力學(xué)I中的模型及公式，可知在梁的中間位置處的撓度最大。 設(shè)a=500mm，b=1300mm，L=1800mm，q=2N，F(xiàn)=1000N，故在中間位置： 由①所產(chǎn)生的撓度，由②所產(chǎn)生的撓度，由③所產(chǎn)生的撓度 W==0.63-2*0.044

20、5=0.541mm 經(jīng)計(jì)算，梁的質(zhì)量為56.16Kg，所以還要加上重力的均布載荷。 此時(shí)q1=56.16*9.8/ 1800=0.30576N/mm。=0.0594mm。 所以總撓度為0.541+0.0594=0.6004mm。與上述一維、二維、三維計(jì)算的最大變形相適應(yīng)。 5.2 車(chē)架縱梁最大應(yīng)力的計(jì)算 根據(jù)車(chē)架縱梁的簡(jiǎn)化模型，可以作出相應(yīng)的剪力圖與彎扭圖。 1800 800 900 -800 -1800 2000NN -2000 x/mm 0 1800 剪力圖如上所示 由圖形可知，在車(chē)架縱梁中部切應(yīng)力為0。 根據(jù)剪力圖畫(huà)出彎矩圖： M/(N·mm

21、) 11500000 900 0 x/mm 1800 彎矩圖如上所示 由圖形可知，在車(chē)架縱梁中間位置有最大彎矩，即有最大正應(yīng)力。 由于該車(chē)架縱梁為矩形截面，故車(chē)架縱梁的抗彎界面系數(shù)400000/6 ，所以。 以上為未加重力的結(jié)果，加上重力以后，有重力所產(chǎn)生的彎矩M1=123832.8N·mm，， 所以，。與上述一維、二維、三維的最大應(yīng)力相適應(yīng)。 文獻(xiàn)閱讀 汽車(chē)車(chē)架俗稱(chēng)汽車(chē)大梁，是將汽車(chē)的主要總成（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)系、前軸、后橋、駕駛室、車(chē)廂等）和部件聯(lián)結(jié)成汽車(chē)整體的金屬構(gòu)架。因此，車(chē)架是整個(gè)汽車(chē)的基體，它的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足汽車(chē)總布置的要求。車(chē)架要承受靜載荷（汽車(chē)懸

22、掛以上的各總成、部件的自重和乘載荷重）以及汽車(chē)在行駛時(shí)所產(chǎn)生的各種動(dòng)載荷。 車(chē)架應(yīng)滿足：①要有足夠的強(qiáng)度；②要有合適的剛度；③自重要??；④結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單。 車(chē)架一般由縱梁和橫梁組成。其形式主要有邊梁式和中梁式兩種， 邊梁式車(chē)架或稱(chēng)梯形車(chē)架，由兩根位于兩邊的縱梁和若干根橫梁組成，用鉚接法或者焊接法將縱梁與橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架。 中梁式車(chē)架或稱(chēng)脊骨式車(chē)架，它只有一根位于中央貫穿汽車(chē)全長(zhǎng)的縱梁。 車(chē)架的寬度有如下情況： ①前窄后寬，這是為了給前輪轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向拉桿留出足夠的空間； ②前寬后窄，這是因?yàn)橐话爿d重汽車(chē)的后軸負(fù)荷大，輪胎和鋼板彈簧都需要加寬，同時(shí)又要安裝外形尺寸大的發(fā)動(dòng)機(jī)，所以只

23、好減小前輪轉(zhuǎn)向角，使車(chē)架成為前寬后窄的型式； ③前后等寬，只要總布置允許，應(yīng)盡量采用這種型式。這是因?yàn)闆_壓不等寬車(chē)架縱梁時(shí)，容易在轉(zhuǎn)折處的上、下翼面上產(chǎn)生“波紋”區(qū)，引起應(yīng)力集中，致使早期出現(xiàn)裂紋或斷裂。同時(shí)，前后等寬的車(chē)架制造工藝簡(jiǎn)單，因此絕大多數(shù)載重汽車(chē)車(chē)架都采用這種型式。 縱梁通常用低合金鋼板沖壓而成，斷面形狀一般為槽型，也有的做成Z形或箱型。很據(jù)汽車(chē)形式的不同和結(jié)構(gòu)布置的要求，縱梁可以在水平面內(nèi)或縱平面內(nèi)做成彎曲的，以及等斷面或非等斷面的。 橫梁不僅用來(lái)保證車(chē)架的扭轉(zhuǎn)剛度和承受縱向載荷，而且還可以支撐汽車(chē)上的主要部件。通常載貨車(chē)有5~6根橫梁，有時(shí)會(huì)更多。邊梁式車(chē)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是便

24、于安裝駕駛室、車(chē)廂及一些特種裝備和布置其他總成，有利于改裝變型車(chē)和發(fā)展多品種汽車(chē)，因此被廣泛用在載貨汽車(chē)和大多數(shù)特種汽車(chē)上。 車(chē)架縱梁與橫梁多數(shù)采用搭接板由鉚釘連接，如解放CA10B、躍進(jìn)NJ130等型汽車(chē)；有些車(chē)架采用焊接，如北京BJ130、上海SH130、別拉斯540等型汽車(chē)；也有局部采用螺栓連接，如黃河JN150型汽車(chē)車(chē)架的第二橫梁。 我們?cè)谶x擇舊車(chē)時(shí)，對(duì)于車(chē)架號(hào)的檢查可以說(shuō)是最為重要的一項(xiàng)，當(dāng)我們消費(fèi)者沒(méi)有準(zhǔn)確的把握經(jīng)驗(yàn)，必須要找一個(gè)懂得維修的人來(lái)進(jìn)行幫忙，對(duì)于我們消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，檢查車(chē)架可以識(shí)別出是否為事故車(chē)。 由于在經(jīng)過(guò)試車(chē)以后，大部分的事故車(chē)會(huì)在車(chē)架號(hào)上留下一定的痕跡，這必須要

25、我們進(jìn)行詳細(xì)的觀察才可以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。特別是在轎車(chē)一般車(chē)架號(hào)都可以采用整體車(chē)身的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行構(gòu)架，所以車(chē)身以及車(chē)架的整體設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，很多的貨車(chē)或是說(shuō)SUV型的車(chē)都會(huì)采取單獨(dú)的車(chē)身處理，車(chē)架式在設(shè)計(jì)上也以單獨(dú)的方式進(jìn)行處理，對(duì)于公路型或是城市型的SUV型車(chē)也會(huì)采取整體的車(chē)身設(shè)計(jì)，也就是我們通常所說(shuō)的轎車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)的車(chē)型。如果當(dāng)車(chē)架受到一定的損傷以后，車(chē)輛在行駛的過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些不良的影響，如果在轉(zhuǎn)向的過(guò)程中存在不穩(wěn)定的情況時(shí)，由于直行車(chē)輛的車(chē)輪會(huì)有一定的聲音，輪胎會(huì)存在一定的磨損痕跡，轉(zhuǎn)向是側(cè)面時(shí)會(huì)產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象或是存在跑偏等問(wèn)題，這都是與車(chē)架的彎曲度有很大的關(guān)系，如果是這樣就說(shuō)明已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)相應(yīng)

26、的交通事故，這車(chē)就不能購(gòu)買(mǎi)。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察的過(guò)程中，可以對(duì)前后輪進(jìn)行直線檢查，如果左前后輪與右兩側(cè)的前后輪都不是一條線就說(shuō)明車(chē)架整體已經(jīng)變形了。如果車(chē)輪后側(cè)與輪罩之間的間隙長(zhǎng)短不一，就說(shuō)明整車(chē)的車(chē)身有了一定的彎曲現(xiàn)象，以上這種車(chē)不能購(gòu)買(mǎi)。 在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，世界各國(guó)都用優(yōu)質(zhì)低碳結(jié)構(gòu)鋼板來(lái)沖制載重汽車(chē)車(chē)架的縱梁，如蘇聯(lián)的格斯51、瑪斯200等型汽車(chē)的縱梁就是用25號(hào)鋼板料沖壓而成，美國(guó)用SAE1020及SAE1025號(hào)鋼板料沖壓汽車(chē)車(chē)架。這是因?yàn)閮?yōu)質(zhì)低碳結(jié)構(gòu)鋼塑性較好，有利于沖壓?，F(xiàn)在世界各國(guó)都普遍采用低碳合金鋼板作為車(chē)架縱梁的材料，如蘇聯(lián)的吉爾164、130等型汽車(chē)用30號(hào)鈦鋼，法國(guó)貝利

27、埃型汽車(chē)用ST52號(hào)鋼（相當(dāng)于中國(guó)的16MnL號(hào)鋼）。 我國(guó)汽車(chē)行業(yè)則采用錳鋼，這種低碳合金熱軋錳鋼板的屈服極限和強(qiáng)度極限都比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼高得多。因此，目前車(chē)架縱梁和大多數(shù)橫梁都采用這種錳鋼，只有那些形狀復(fù)雜或要求深度壓延的橫梁才采用普通碳素鋼。 心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期的努力，汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)終于做完了。在這次課程設(shè)計(jì)的開(kāi)始階段，在通過(guò)概念建模的方法建立一維模型時(shí)，每一次都導(dǎo)入不進(jìn)去，最后指導(dǎo)老師說(shuō)需要勾上line body這個(gè)選項(xiàng)才可以。這充分顯示了，對(duì)于ansys workbench我還有很多不清楚，這也讓我更加的注重這次課程設(shè)計(jì)。在建立二維的梁模型時(shí)，我是在DM模塊中先建一個(gè)平面

28、，然后導(dǎo)入到DS模塊中，這時(shí)輸入一個(gè)厚度來(lái)完成二維模型的建立的。三維的建模是直接拉伸一個(gè)實(shí)體來(lái)完成模型的創(chuàng)建的。在一維、二維、三維的模型創(chuàng)建時(shí)，為了方便加載，一維的模型我是利用split（分割工具）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，二維、三維是通過(guò)添加印跡面的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。除了用一維、二維、三維的方式來(lái)互相驗(yàn)證以外，我還用了ansys經(jīng)典界面來(lái)實(shí)現(xiàn)一維梁?jiǎn)卧慕?，?lái)進(jìn)行分析驗(yàn)證。此外，還用了材料力學(xué)的知識(shí)，理論計(jì)算梁的最大變形與最大應(yīng)力，其計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果幾乎相等。在這些問(wèn)題都完成以后，我又在不改變截面積大小，不改變尺寸，不改變材料參數(shù)的條件下，改用箱型截面來(lái)進(jìn)行計(jì)算，這時(shí)其最大變形和最大應(yīng)力都變小了。 這次的

29、課程設(shè)計(jì)使我更加熟練地掌握了ansys經(jīng)典界面的使用和ansys workbench的使用，在查閱關(guān)于車(chē)架縱梁的資料時(shí)，我了解到大部分的事故車(chē)會(huì)在車(chē)架號(hào)上留下一定的痕跡，可以通過(guò)仔細(xì)觀察，可以知道是不是事故車(chē)。再次感謝老師在這次課程設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)，使我能夠更好地完成這次課程設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1] 吳君希，汪祖年．汽車(chē)車(chē)架的修理，1980,8 [2] 丁普海．汽車(chē)車(chē)架車(chē)箱實(shí)用修理，1994,5 [3] 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院汽車(chē)工程系．有限元分析軟件ANSYS上機(jī)指南，2009,1 [4] 馬迅．ANSYS Workbench入門(mén)指南，2012,9 [5] 劉鴻文．材料力學(xué)I，2011,1

30、 問(wèn)題： 1、一維二維三維選用何種單元？ 答：一維模型選用的是梁?jiǎn)卧S模型選用的是殼單元，三維模型選用的是體單元。 2、為什么工字型比矩形好？ 答：因?yàn)樵谑芰r(shí)，工字型能更好的發(fā)揮其材料的性能，而且相對(duì)于矩形界面來(lái)說(shuō)，在受相同大小的力的情況下更加節(jié)約材料。 3、我們做的分析和實(shí)際的有哪些區(qū)別？ 答：我們所做的是對(duì)實(shí)際的車(chē)架縱梁進(jìn)行簡(jiǎn)化分析的結(jié)果，只留下了一些必須的條件，而且我們所做的是靜力學(xué)分析，實(shí)際上車(chē)架是運(yùn)動(dòng)的。 4、靜力分析，模態(tài)分析，疲勞分析？ 答：梁的靜力分析和模態(tài)分析都是分析縱梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的一些基本分析，疲勞分析是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)于指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和管理具有重要意義。 27