某SUV前副車架的分析研究.pdf

1、副車架作為汽車底盤(pán)總成的重要部件，有支承車橋和二級(jí)隔振的作用。副車架的使用可以有效提升汽車舒適性和操控性，簡(jiǎn)化多車型研發(fā)，便于汽車模塊化。結(jié)合有限元理論、線性靜力分析理論、非線性靜力分析理論、模態(tài)分析理論和多目標(biāo)優(yōu)化理論，通過(guò)HyperMesh、OptiStruct、HyperStudy軟件分別對(duì)前副車架進(jìn)行了強(qiáng)度分析、模態(tài)分析和尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。
　　本研究以某SUV前副車架為研究對(duì)象，在CATIA中建立前副

2、車架的三維模型。然后通過(guò)HyperMesh軟件建立有限元模型。對(duì)前副車架進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，強(qiáng)度分析包括前副車架在普通工況下的線性靜力分析以及在極限工況下的非線性靜力分析。強(qiáng)度分析結(jié)果表明前副車架在線性靜力學(xué)分析中的最大應(yīng)力小于材料的屈服極限，在極限工況下的非線性靜力分析中，最大應(yīng)力小于材料的抗拉強(qiáng)度，均滿足設(shè)計(jì)要求。在前副車架的模態(tài)分析中，對(duì)前副車架的前四階模態(tài)進(jìn)行求解，并與對(duì)標(biāo)車的前四階模態(tài)以及路面和發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)頻率進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示前

3、副車架的各階模態(tài)頻率均高于對(duì)標(biāo)車各階對(duì)應(yīng)模態(tài)頻率，且不會(huì)與路面和發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)發(fā)生共振。結(jié)合前副車架的強(qiáng)度、模態(tài)分析結(jié)果判定前副車架可以進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，所以在文章最后通過(guò)HyperStudy軟件對(duì)前副車架進(jìn)行了多目標(biāo)遺傳算法下的尺寸優(yōu)化。優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)對(duì)前副車架的九個(gè)部件尺寸變量進(jìn)行主效應(yīng)分析，篩選出對(duì)響應(yīng)主效應(yīng)較大的六個(gè)尺寸變量。以前副車架某兩個(gè)普通工況下的最大應(yīng)力小于材料屈服強(qiáng)度為約束條件；以前副車架的第一階自由模態(tài)頻率最大和總質(zhì)量