文档介绍：轿车后副车架结构强度与模态分析
郑松林王寅毅冯金芝袁锋李丽
（上海理工大学机械工程学院）
【摘要】
y p e r w o r k s对后 副车架进行有限元建模。
由有限元模型分析后荷工况
在正常工况下，后副车架承受一些普通载荷，如车身静态载荷，正常行驶制动 载荷等。以车身静态载荷为例，后副车架等效应力云图如图3所示。
图3正常载荷工况应力云图
结果表明，在受到车身静态载荷时，应力最大处在安装上下摆臂插销孔的附
M P a o
此外，应力较大处主要集中在中间箱体的插销孔，以及与后悬置连接部分。这 主要是由于后悬架系统承受车身载荷通过上下摆臂作用到后副车架中间的箱体造成 的。2 . 2疲劳载荷工况
在疲劳工况下，、 等。现以轿车左转弯为例，后副车架等效应力云图如图4所示。
结果表明，在轿车左转弯时，后副车架的最大应力出现在中间箱体与前梁焊接
3
MP a,接近钢材的疲劳强度3 4 3 MP a。原因
，两者焊接点发生应 力集中，造成应力过大。故前梁和箱体的焊接点是后副车架的薄弱环
上海汽车2 0 0 1
图4疲劳载荷应力云图
节，可考虑致进焊接工艺提高强度。2 . 3特殊工况
在特殊工况下，后副车架受到某些较大的冲击载荷，如轿车过坎、车轮撞到路 ，后副车架等效应力云图如图5所示。
图5特殊工况应力云图
.
2MP ao说明轿车左侧过坎时，左后悬架系统受到瞬间的极限载荷通过上下摆臂 作用到后副车架上，故安装上下摆臂的插销孔间产生了一个最大的极限应力。此 外，虽然所受应力未达到刚才的屈服极限
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MP a,但是在不平整路面，该部位容易产生疲
劳损伤，应考虑加强箱体结构，改善插销孔附近的强度。
3
后副车架模态分析
后副车架的振动特性与轿车的舒适性、部件
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万方数据
疲劳、 模态分析也是极其必要的。
理论模态分析实际上是一种理论建模过程•主要是运用有限元法对振动结构进 行离散，建立系统特征值问题的数学模型，用各种近似方法求解系统特征值和特征 矢量。 特征矢量即系统的同有频率和同有振型矢量。
通过模态分析， 度特性，为设计过程中消除振动和噪声提供了理论依据。
基于有限元模型，约束为自由状态，模态分析结果如表1所示。图7为对应的 第1阶模态分析
图。
表1模态分析结果
阶数
频率(Hz)
振型描述1】9 6 . 3绕X轴弯曲
扭转3
6
绕Y轴弯曲4
3
前侧局部弯曲
图7后副车架第1阶模态分析图
，没有明显局部断点，各阶 模态之间间隔较大，避免了接近的模态。且第1阶模态的频率很高，有效地避免了 由地面及悬架系统振动引起共振。
此外， 置处，
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些位置应力也较大。
4
结语
根据后副车架的结构强度分析结果，在上下
—个薄弱环节。由模态分析可知，后副车架4个悬置的连接部分刚性较差。因此， ，从而提高后副 。
，并建 立了后副车架的有限元模型。为进一步结构改进设计提供了有力的理论依据。
参考文献
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Abstra