6101型客車車身骨架的輕量化設(shè)計.pdf

1、在汽車設(shè)計中，車身骨架是客車的主要承載件，車身骨架在整車的整備質(zhì)量中占三分之一左右，所以車身骨架的輕量化設(shè)計對減輕汽車的質(zhì)量有著非常重要的意義。汽車質(zhì)量的減輕不僅可以節(jié)省材料，而且能提高整車的動力性和經(jīng)濟性，并減少排放。本文就是利用CAE技術(shù)對客車車身骨架進行有限元分析計算，并進行輕量化設(shè)計。 作者以某公司的6101客車為例，通過使用ANSYS軟件，對車身結(jié)構(gòu)進行了參數(shù)化建模，即使用APDL語言編程，建立了車身骨架的整體模型，在

2、得到車身骨架簡化模型的基礎(chǔ)上分析了客車車身在彎曲，扭轉(zhuǎn)，緊急制動和緊急轉(zhuǎn)彎的四種典型工況下承受的載荷情況和變形情況，找出最危險的工況，并做了模態(tài)分析，計算出本客車的振動頻率和最大應(yīng)力與最大位移變形。 選擇對車駕總體質(zhì)量影響較大的20種梁的截面尺寸作為優(yōu)化設(shè)計變量，在滿足結(jié)構(gòu)強度和剛度的前提下，以自由狀態(tài)下一階扭轉(zhuǎn)和彎曲頻率為約束變量，選擇客車車身自重為目標函數(shù)。最后得出理想的優(yōu)化結(jié)果，車身骨架在保證安全性的前提下減輕了質(zhì)量，并且