半承載式客車車身骨架有限元建模分析.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機輔助技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的機械行業(yè)中.客車車身骨架是整車主要承載結(jié)構(gòu),車身骨架的受力情況比較復(fù)雜,結(jié)構(gòu)分析的難度也較大.為了滿足客車骨架結(jié)構(gòu)在各種工況下的強度要求,對客車采用不同方式的建模和進行有限元分析越來越受到人們的關(guān)注. 本文在調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合半承載式客車的特點,建立了某客車車身骨架有限元模型,制定了五種典型的計算工況:水平彎曲工況、極限扭轉(zhuǎn)工況、緊急制動工況、緊急轉(zhuǎn)彎工況和傾翻工

2、況.計算出客車在各種工況下的強度、剛度以及彎矩、扭矩等,分析了應(yīng)力、應(yīng)變分布特點,并且使用模態(tài)分析技術(shù)研究了車身結(jié)構(gòu)動態(tài)特性.計算得到前十五階固有頻率,并分析了低階固有模態(tài)振型.在模擬計算的同時,進行了客車骨架的靜態(tài)強度試驗. 處理不同單元之間的耦合問題是有限元混合模型前處理的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié).建立節(jié)點之間自由度時,有時需要表達一些特殊的細節(jié),單元不足以表達清楚,這就需要一種新的方法建立不同自由度間的關(guān)系.為此,我們常利用耦合來建立

3、節(jié)點自由度之間的特殊關(guān)系,彌補單元所做不到的連接缺陷.耦合的建立,不但解決了節(jié)點間的自由度關(guān)系,還可以避免節(jié)點的應(yīng)力集中. 論文綜述了整車有限元分析的研究現(xiàn)狀,在建模過程中,通過不同單元類型連接建立三種模型(梁體模型、梁板模型和純梁模型),分析不同模型在不同工況下的特性,比較有限元計算結(jié)果和試驗數(shù)據(jù),從而修正計算模型,使有限元模型盡量和實際相接近,從中尋求最優(yōu)模型.通過分析,梁體模型較好解決了建模、計算時間和分析精度之間的矛盾,