文档介绍：设计·计算·研究 2008年第3期客车技术与研究客车车身骨架有限元分析张德平,徐译古,徐斌(扬州亚星客车股份有限公司,江苏扬州 225100) 摘要:应用有限元法分析客车在弯曲和扭转工况下的车身骨架强度情况;探讨提高车身骨架强度和刚度的方法;为客车车身结构设计提供参考。关键词:客车车身结构;强度;刚度;有限元分析中图分类号: 文献标志码:B 文章编号:1006—3331(2008)03—0025—03 Abstract:Thispaperanalyzesthebusbodyframestrengthandrigidityintheconditionofbendandtorsionin staticstatebyFEA,andresearcheshowtoimprovethebusbodyframestructureThispaperprovidesan importantreferenceproposalforthedesignofthenewbusbodystructure Keywords:busbodystructure;strength;rigidity;FEA(FiniteElementAnalysis) 客车车身结构是一个由各种承载构件组成的空间超静定结构,必须有足够的强度以保证其使用寿命和足够的刚度,保证其装配和使用要求。对客车车身结构进行静态和动态分析,可获得结构的承载特性和振动特性等评价指标,并为结构的改进设计提供依据。随着计算机技术的迅速发展和有限元理论的成熟,有限元分析(FEA)在客车车身设计中获得了广泛的应用,已成为常用分析手段之一。本文以某型客车的车身结构为研究对象,应用有限元分析软件 ,对其静动力学性能进行计算分析,为产品的改进设计提供重要的参考依据。图1车身结构有限元数学模型 1车身有限元模型建立 2车身结构性能分析目前建模方法主要有两种:一种是采用梁单元的建模方法;另一种是采用壳单元的建模方法。采用梁单元建模:结构模型简单,模型修改方便,便于进行动力计算。但简化较多,对局部的加强结构处理困难。采用壳单元建模方法:结构精确,但几何建模工作量大、耗时,需要大量的人力才能保证在客车开发的初期就能提供计算结果;综合上述两种方法,结合实际情况,本文建模方法考虑采用实体梁单元(ANSYS软件中beam4单元)的建模方法。车身结构有限元数学模型如图1所示。 ,但就等性质而言,车身的主要载荷可分为弯曲、扭转。这两种载荷情况也直接关系到车身的结构强度,所以本文就以这两种工况进行分析。 弯曲x-况弯曲工况计算主要是对客车满载状况下,四轮着地时的结构强度进行校核,主要是模拟客车在良好路面下匀速直线行驶时应力分布情况。按公式R=k。X 设计弯曲载荷R,其中:ko为 25——维普资讯 客车技术与研究2008年第3期动载荷系数,选取k=, 为弯曲载荷。利用上面建立好的模型,通过ANSYS软件进行分析计算和处理,车身骨架静弯曲变形情况如图2所示。图2静弯曲变形图整个车身骨架单元的最大位移出现在乘客门处, 。最大应力出现在左右侧轮拱处的立柱,。窗(门)洞口变形的评价指标为窗(门)洞口对角线长度的变