文档介绍：2004 ANSYS 中国用户论文集
黄海牌某型客车车身强度有限元分析
郭迎春于春明
丹东黄海汽车有限责任公司技术中心 CAE 室
[ 摘要] 本文利用美国 ANSYS 公司结构分析软件,对黄海牌某型客车车身骨架进行了有限元分析,讨论
了该车出现问题的原因,并提出了具有针对性的改进方法。
[ 关键词] 客车车身骨架有限元分析改进
Frame Stiffness Analysis of HuangHai Passenger Car using
Finite Element Method
Guo Yingchun Yu Chunming
Dandong Huanghai Automobile Corporation, Technical Center CAE Office
[ Abstract ] Finite Element Analysis is performed on the frame of HuangHai passenger car using ANSYS
Structural software. The possible reason of the problem is analyzed, and the improvement method is
discussed.
[ Keyword ] Passenger car, Frame; Finite element analysis; Improvement
1 前言
黄海牌某型客车是在原有设计结构基础上,应用户要求而开发的,底盘由原三级踏步改
为二级踏步,车身内饰高增加了 130mm 改制而成的新型城市客车,其设计周期较短,存在一
些设计不足。
该车批量提交用户使用后陆续发现了一些问题,如车内顶棚颤动、车身骨架断裂、蒙皮
撕裂、通道灯跌落等,为找出具体原因,为维修和后续车辆的再生产的改进设计提供理论依
据,我们采用美国 ANSYS 公司软件对其整车骨架结构开展了模态和强度分析工作。
2 整车结构有限元计算模型的建立
有限元计算分析方法的要求
要准确模拟实际结构的受力状况,就必须做到有限元计算模型的准确。模型的简化要做
到与原结构完全一致是不太可能的,但我们可以作到非常地接近。要作到这一点,就要根据
所分析结构的特点,利用具有良好的实际工作经验,选择合理的有限元分析单元类型,确定
合理的结构边界条件。
单元类型的选择
根据客车骨架是由矩形钢管焊接而成的空间杆系结构的结构特点,大多数经验表明对客
车骨架来讲,由梁单元构成的有限元计算模型,精度可以满足计算要求,同时解题规模也可
以得到了有效控制,因此我们采用空间梁单元来模拟该车骨架结构,对主要承载件,尽可能
保留其原有结构形式,对一些非承载件则进行必要的简化;对结构中的曲梁用若干段直梁替
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代;对位置相隔较近的,联系较强的连接点,根据与其他结构连接的方式不同采用适当合并
等方式进行简化处理。
通过以上处理得到的简化模型(图 1)包括:525 个关键点;772 条线;3868 个节点;
2052 个单元;使用了 74 种不同参数的梁截面。

图 1 车身结构