基于ANSYS的矿用车架的有限元分析
基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析
基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析自行车车架是自行车的核心组成部分，它承载着骑手的重量和外界的力量，直接影响着自行车的性能和稳定性。
为了确保自行车车架的可靠性和安全性，有限元分析被广泛应用于自行车车架结构设计。
有限元分析是一种应用于工程领域的数值计算方法，通过将实际结构离散为若干个小单元，近似计算每个小单元的力学特性和应力分布，从而得到整体结构的力学性能。
在进行自行车车架的有限元分析时，需要先对车架进行几何建模。
通常可使用计算机辅助设计软件或三维建模软件进行建模，将车架几何形状、尺寸和连接方式等细节进行精确描述。
接下来，将车架模型导入ANSYS软件中进行分析。
在分析过程中，需要先对车架进行网格划分，将其离散为数个小单元，以便进行后续的力学计算。
划分网格时需要考虑车架各处应力分布的均匀性和准确性。
进行有限元分析时，需要对车架施加相应的边界条件和载荷。
边界条件包括固定支撑或约束，以模拟车架与其他部分的连接方式。
载荷可以是骑手的重力、外界风阻、不平坦路面等因素，通过合理选择载荷类型和大小来模拟实际使用条件。
在进行有限元分析时，需要定义适当的材料参数，包括车架的弹性模量、泊松比、材料屈服强度等。
这些参数直接影响着车架的刚度和性能。
通过对车架进行有限元分析，可以得到车架各处的应力、应变分布情况。
基于分析结果，可以对车架进行优化设计，以满足强度和刚度的要求。
例如，在高应力处添加加强结构或材料，以提高车架的强度和稳定性。
此外，有限元分析还可以在车架结构设计阶段进行疲劳寿命预测。
通过加载一定的循环载荷，可以计算出车架在特定循环次数下的疲劳损伤情况，从而评估车架结构的可靠性和耐久性。
总之，基于ANSYS的有限元分析在自行车车架结构设计中扮演着至关重要的角色。
它可以帮助设计师评估车架的强度、刚度和耐久性，并优化设计以提高车架的性能和稳定性。
通过有限元分析，可以减少设计过程中的试错成本，提高设计效率，为自行车车架的可靠性和安全性提供保障。
基于ANSYS的车架有限元分析报告
汽车经过130多年的发展，安全与节能已成为汽车设计的重要容。
在汽车结构中，车架作为整车的基体和主要承载部件，具有支撑连接汽车各零部件和承受来自汽车、外各种载荷的作用，其结构性能直接关系到整车性能的好坏。
本文以某运油车车架为研究对象，运用CATIA软件对车架模型进行简化与建立，利用ANSYS软件对车架模型进行参数定义，网格划分，作用力施加，自由度约束，并对车架进行了弯曲工况、扭转工况、急减速工况、急转弯工况的静态分析，并分析位移与应力图，为汽车安全与节能设计提供了理论支持。
同时对车架也进行了模态分析，得出车架的固有频率与振型，提高整车设计水平，对避免共振与提高乘坐舒适性提供了理论基础。
关键字：车架,有限元，ANSYS, 静态分析，模态分析The automobile which has developed for 130 years, security and energy saving has become the leading content for automobile deign. Among the many complex structures in automobile, the frame of the vehicle is the basic part and the main bearing part. It has the function of connecting all parts of the vehicle together and subjecting various loads from inside and outside the vehicle. The performance of frame structure affects whether the automobile property is good or not.In this paper, the frame of a fuel tanker is studied. We simplify and establish the model of frame by CATIA. The parameter of the frame is defined. The model of frame is meshed by ANSYS. Add the force and freedom of the model of frame by ANSYS. The static analysis of the frame includes the situation of bending, torsion, barking and swerve by ANSYS. According to the figure of displacement and stress, it provide theoretical support for the automobile design of security and energy saving. At the same time, the modal analysis of the frame is also studied. Based on the frame of natural frequency and vibration mode, it provide theoretical basis for avoiding resonance and improving ride comfort and improve the level of vehicle design.Keywords: Frame, Finite element, ANSYS, Static analysis, Modal analysis目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究背景 (1)1.3 有限元法的应用与发展 (2)1.4 选题的目的与意义 (2)1.5 本文的主要研究容 (3)2 基于CATIA与ANSYS的车架有限元建模 (4)2.1 有限元法简介 (4)2.2 CATIA软件简介 (6)2.3 车架几何模型建立 (7)2.3.1车架几何模型简化 (7)2.3.2 车架几何模型建立 (7)2.4 车架有限元模型建立 (10)2.4.1 网格划分前处理 (10)2.4.2 车架有限元网格的划分 (10)3 车架有限元静态分析 (13)3.1 汽车车架刚度理论 (13)3.1.1 汽车车架弯曲刚度 (13)3.1.2 汽车车架扭转刚度 (13)3.2 车架载荷分类与处理 (13)3.2.1 静载荷 (13)3.2.2 动载荷 (14)3.3 车架工况的有限元分析 (14)3.3.1 满载弯曲工况 (14)3.3.2 满载扭转工况 (16)3.3.3 紧急制动工况 (18)3.3.4 紧急转弯工况 (19)4 车架有限元模态分析 (21)4.1 模态分析简介 (21)4.2 模态分析基本理论 (21)4.3 车架的模态分析 (22)4.4 车架模态分析结果评价 (27)结论 (29)致 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1 概述最初汽车的发展，通常运用经验判断和试验仿真进行结构分析。
基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析
基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析在FSAE（Formula Society of Automotive Engineers）赛车设计中，车架是整个赛车的重要组成部分，其设计与性能至关重要。
有限元分析是一种常用的方法，用于评估车架的结构强度和刚度，并优化设计以满足性能要求。
在进行FSAE赛车车架的有限元分析之前，首先需要创建车架的几何模型。
可以利用CAD软件进行车架的三维建模，确保车架的尺寸和形状准确无误。
几何模型创建完成后，可以导入ANSYS软件中进行有限元分析。
有限元分析的过程中，需要将车架离散成有限的小单元，如梁单元或壳单元，以便进行模拟。
在确定离散单元后，可以设置车架材料的力学性能，如弹性模量、材料屈服强度等。
这些参数对于后续的分析结果非常重要。
有限元分析中，常用的载荷包括静载荷和动载荷。
静载荷是指车架受到的稳定力量，如重力和离心力。
动载荷是指车架在运动过程中所受到的力量，如加速度、转弯力等。
通过分析这些载荷，可以评估车架在不同工况下的应力和位移。
在有限元分析中，有几个常用的分析方法。
首先是静力学分析，用于评估车架在静定力平衡下的应力和变形。
可以通过分析车架的应力云图，了解在不同载荷下车架的应力集中区域。
其次是模态分析，用于评估车架在振动中的固有频率和模态形态。
这对于避免共振和优化车架的动态性能非常重要。
最后是疲劳分析，用于评估车架在长时间运行下的疲劳寿命和耐久性。
这对于确保车架在极端运行条件下的安全性非常重要。
通过有限元分析，可以得到车架的应力、位移、变形等结果。
根据这些结果，可以对车架进行优化设计，以提高其结构强度和刚度。
优化设计的方法包括增加材料的厚度和强度，改变车架的结构形式等。
此外，还可以通过有限元分析，评估不同配置和材料对车架性能的影响，以选择最佳的设计方案。
总之，基于ANSYS的有限元分析是FSAE赛车车架设计的重要工具。
通过分析车架的结构强度和刚度，可以优化设计，提高赛车的性能。
基于ANSYS的架梁起重机整体结构参数化装配有限元分析
模型时 ，先为点 、线 、面和体的编号定义４ 个全局 时 ，需要 选 择节点 和单 元 。考 虑 到其他 结构 件 的有 变量 （ Ｎ、Ｌ Ｋ Ｎ、Ａ Ｎ、Ｖ Ｎ，初值均为０ ），使其 限元模 型发 生变化 时 ，当前结 构件 有 限元模 型 的节 成为动态 编号。如在建 立某个结构件几何模型之 点 编号 和单 元编号 也会 发生 变化 ，但其 几何 图素 的 前 ，调 用 以下命 令 流 ： 编号 （ 点线 面体 编号 ）不会 变化 。 因此 ，在选择 节
＊ ＧＥＴ， ＫＮ ， ＫＰ， ０， ＮＵＭ ， Ｍ ＡＸ ＊ ＧＥＴ， ＬＮ ，ＬＩ ＮＥ ， ０， ＮＵＭ ， Ｍ ＡＸ ＧＥＴ， ＡＮ ，ＡＲＥＡ ， ０， ＮＵＭ ， Ｍ ＡＸ ＧＥＴ， ＶＮ ， Ｖ０ＬＵ ， ０， ＮＵＭ ， Ｍ ＡＸ
点或单 元 时 ，必 须先 选择包 含该 节点 或单元 的几 何 图素 ，再在 所选 几何 图素 的基 础上选 择所需 节 点或
重 机 车 架通 用 参 数化 建 模 和分 析 系 统 ，文 献 ［ ２］ 应用 ＡＮＳ 完成 了动 臂 塔式 起 重 机 臂 架 系统 有 限 ＹＳ 元装 配 参数 化 建模 ，文 献 ［ ３］基 于ＡＮＳ ／ ＤＬ ＹＳＡＰ 平 台 ，采 用子 结构 分析 技术 完成 了汽 车起 重机 和矿 用重 型汽 车车 架 的整 体 结构有 限元 分析 。本 文采 用 ＡＮＳ ／ ＤＬ 写 各 结 构件 的通 用 参 数化 有 限元 ＹＳＡＰ 编
结 构 型 式 和 不 同工 况 的架 梁 起 重 机 整 体 有 限元 模 型 ，完成 其整 体结 构有 限元 分析 。
１ 结构件通用参数化有 限元建模
整 体 结 构 参 数 化 装 配 有 限 元 建 模 是 建 立 在 结 构件 参数 化建 模 的基础 上 ，架梁 起重 机 的结构 件主
车架有限元分析
以ANSYS软件为分析工具对从国外引进的某重型车的车架进行了有限元分析、模态分析和以路面谱为输入的随机振动分析，通过用壳单元离散车架及MPC单元模拟铆打传力建立计算模型，研究该车架静、动态性能，了解该车架的优缺点。
车架是汽车的重要组成部分，在汽车整车设计中占据着重要位置，车架结构设计历来为广大汽车厂商所重视。
本文以某汽车公司从欧洲引进的某重型车车架为研究对象，对该车架结构的动、静态特性进行分析计算，消化、吸收欧洲的先进技术并在此基础上进行自主创新设计。
分析手段主要是通过建立正确的有限元分析模型，对车架进行典型工况的静态分析、模态分析和路面不平度引起的随机振动分析，以此了解车架的静态和动态特性，了解该车架的优越性能及其不足之处，为新车架的改型设计提供依据。
1 有限元分析模型的建立该车架为边梁式，由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接或焊接方式将纵梁和横梁联接成坚固的刚性结构，纵梁上有鞍座，其结构如图1所示。
由于车架是由一系列薄壁件组成，有限元模型采用壳单元离散能详细分析车架应力集中问题，可以真实反映车架纵、横梁联接情况，是目前常采用的一种模型。
该车架是多层结构，纵梁断面为槽形，各层间用螺栓或铆钉联接，这种结构与具有连续横截面的车架不同，其力的传递是不连续的。
该车架长7m，宽约0.9 m，包括双层纵梁、横梁、外包梁、背靠梁、鞍座、飞机板、铸铁加强板、发动机安装板、三角支撑板和后轴等部分。
考虑到车架几何模型的复杂性，可在三维CAD软件UG里建立车架的面模型，导人到Hypermesh 软件中进行网格划分等前置处理，然后提交到ANSYS解算。
车架各层之间的铆钉联接，可以用Hypermesh-connectors中的bar单元来模拟铆钉联接，对应的是ANSYS的MPC单元，因车架各层间既有拉压应力，又有剪应力，故MPC的类型应选择Rigid Beam方式。
由于该车是多轴车，为超静定结构，为了得到车架结构的真实应力分布，必须考虑悬挂系统的变形情况。
ansys有限元分析实用教程2篇
ansys有限元分析实用教程2篇第一篇：ansys有限元分析实用教程（上）有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法，可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。
在ansys软件平台下，有限元分析功能十分强大，能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。
本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。
一、建立模型在进行有限元分析前，首先需要建立准确的模型。
在ansys中，可以通过多种方式进行几何建模，包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。
为了确保模型的准确性，需要注意以下几个方面：1.确定模型的几何形状，包括尺寸、几何特征等。
2.选择适当的单元类型，不同形状的单元适用于不同的工程问题。
3.注意建模过程中的单位一致性，确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。
4.检查模型建立后的性质，包括质量、连接性和几何适应性等。
二、设置材料参数和加载条件建立模型后，需要设置材料的弹性参数和加载条件。
在ansys中，可以设置各种材料属性，包括弹性模量、泊松比、密度等。
此外，还需要设置加载条件，包括加速度、力、位移等。
在设置过程中，需要注意以下几个方面：1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。
2.确保材料参数和加载条件设置正确。
3.考虑到不同工况下的加载条件，进行多组加载条件的设置。
三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤，它将模型分割成许多小单元进行计算。
在ansys中，可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。
在进行网格划分时，需要注意以下几个方面：1.选择适当的单元类型和网格密度，确保模型计算结果的准确性。
2.考虑网格划分的效率和计算量，采用合理的网格划分策略。
3.对于复杂模型，可以采用自适应网格技术，提高计算效率和计算精度。
四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后，即可进行模型求解。
在ansys中，可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。
基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用
基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用引言：机械结构的设计和分析是现代工程领域中非常重要的一环。
为了确保机械结构的安全性、可靠性和性能优化，传统的试错方法已经远远不够高效。
基于ANSYS的有限元分析技术则成为一种强大、可靠的工具，广泛应用于机械结构的设计、分析与优化。
本文将介绍基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用，并探讨其优点和局限性。
1. 有限元分析的原理和基本步骤有限元分析是一种数值分析方法，将连续体划分为有限个单元，通过建立节点间的力学方程并求解，得出结构在不同载荷下的应力、位移等结果。
基本步骤包括几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件设置和求解结果分析等。
2. 实例：静力学分析以机械零件的静力学分析为例，利用ANSYS进行分析。
首先，进行几何建模，包括绘制零件的实体模型和确定边界条件。
接下来，通过网格划分将实体划分为单元，选择适当的单元类型和单元尺寸以保证计算精度。
然后，为每个单元分配适当的材料属性，包括弹性模量、泊松比等。
在设定边界条件时，要考虑结构的实际工作状况，如约束支撑和作用力的施加。
最后，进行静力学分析并分析结果，得出结构的应力分布和变形情况。
3. 动力学分析与振动模态有限元分析在机械结构的动力学分析中也有广泛应用。
动力学分析主要研究结构在外部激励下的振动响应。
通过ANSYS的有限元分析，可以预测结构的固有频率、模态形状和振动响应等。
这对于设计抗震性能优良的建筑物、减振器的设计等方面有着重要意义。
4. 热力学分析与热应力热力学分析是机械结构设计中的另一个重要领域。
通过ANSYS的有限元分析，可以模拟结构在热荷载作用下的温度分布和热应力。
这对于机械结构的材料选择、冷却系统设计等方面有着重要意义。
5. 优点与局限性基于ANSYS的有限元分析技术具有以下优点：- 高度准确性：有限元分析可以提供全面而准确的结果，能够实现对结构不同部分的局部分析。
- 设计迭代快速：与传统的试错方法相比，有限元分析可以快速进行多个设计迭代，从而实现最优设计。
基于ANSYS的装载机前车架结构的有限元分析
《装备制造技术》2018年第02期0引言装载机前车架与装配在其上的其余部件形成配合，是工作装置的基础部件，前车架的强度、刚度决定着整个机械的使用性能[1]。
本论文使用有限元分析软件ANSYS 对某装载机前车架作静力分析，获得在各典型工况下的整体应力应变分布情况。
这样就为装载机前车架的设计提供理论支持，达到了缩短设计周期、尽量增加经济效益的目的。
1前车架有限元模型建立在ANSYS 中建立前车架的模型。
如图1所示，选用SOLID45号实体单元，因为该单元用在构造三维固体结构的。
单元用8个节点来定义，每个节点有X ，Y ，Z 方向的3个平移自由度。
前车架结构材料用的是16Mn ，特性参数取为：弹性模量2e5MPa ，泊松比0.27，密度7.854E -6kg/mm 3，摩擦系数0.25.考虑到由于建模的时候模型很复杂，使用了很多很小的线段。
若直接用自由网格划分的方式进行划分会出现许多困难，这里先控制模型局部线段的划分长度，然后再用自由划网格的方法进行网格划分，如图2所示是前车架有限元划网格后的模型，划分单元数299351，节点数88834.前车架这种机构与工作装置、前车桥和后车架相连接，如图3所示是装载机整车图。
为了分析的方便，本文将用于连接前车架与后车架E ，F 点的销子固定起来；固定住前车架与车桥，并限制住车桥下棱线两头节点沿Y 向的平动自由度。
基于A N S Y S 的装载机前车架结构的有限元分析潘芳秦，王虎奇，王健（广西科技大学机械工程学院，广西柳州545006）摘要：装载机是经常应用于各工程中的一种施工机器。
前车架与前车桥、工作装置和后车架相连接，是装载机的重要机构，也是它的重要部件。
其设计的高明程度对前车架的性能产生很大的影响，决定着整个装载机的使用效果。
用有限元的方法对装载机作结构分析，得到各种工况下前车架的应力和变形分布云图和结果，为优化设计提供必要的数据支持。
所以，装载机的设计过程中对前车架作分析是极其重要的一个步骤。
基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析
基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析
有限元分析是一种数值模拟方法，可以将连续体结构离散化为大量的
小单元，并通过求解线性方程组来确定每个单元的位移和应力。
这种方法
可以用于模拟复杂的工程结构和系统，例如汽车悬架系统。
在进行汽车悬架有限元分析时，首先需要对悬架系统进行几何建模。
根据实际情况，可以使用CAD软件绘制悬架系统的几何模型，并将其导入
到ANSYS中。
接下来，需要定义悬架系统的材料属性。
根据实际材料的力学特性和
性能指标，可以为不同的零件指定适当的材料属性。
然后，需要对悬架系统施加边界条件和载荷。
边界条件可以用来限制
模型的自由度，例如固定一些节点或面。
载荷可以是静态载荷（例如汽车
自重），也可以是动态载荷（例如行驶过程中的路面不平），这些载荷将
模拟汽车悬架系统在不同工况下的受力情况。
最后，通过求解有限元模型的线性方程组，可以获得悬架系统在不同
工况下的位移、应力分布等结果。
通过对这些结果的分析，可以评估悬架
系统的刚度、强度和振动特性，并进行必要的优化和改进。
汽车悬架有限元分析可以帮助工程师更好地理解悬架系统的工作原理
和性能特点。
通过这种方法，可以提前评估悬架系统在设计和制造阶段的
性能，并进行必要的改进，从而提高汽车的悬挂舒适性、稳定性和安全性。
总而言之，基于ANSYS的汽车悬架有限元分析是一种有效的工程方法，可以帮助工程师评估和改进汽车悬架系统的性能。
通过这种分析方法，可
以为汽车制造商和设计师提供有关悬架系统的有价值的设计数据，以改进
汽车的悬挂系统。
基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析
基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析自行车车架是连接自行车各个部件的重要结构，其设计优化对于提高整车性能和骑行舒适度至关重要。
有限元分析是一种常用的工程分析方法，可以用来评估自行车车架的结构强度、刚度和耐久性等特性。
在ANSYS软件中进行自行车车架有限元分析可以帮助设计师更好地理解和改进车架的设计。
首先，进行自行车车架有限元分析的第一步是建立几何模型。
可以使用ANSYS中的建模工具来创建车架的三维几何模型。
在建模过程中，需要考虑车架各个部件的几何形状、连接方式和材料参数等。
接下来，需要为车架模型分配材料属性。
车架材料的选择对于整体结构的强度和刚度具有重要影响。
可以利用ANSYS中的材料库来选择合适的材料，并为车架的不同部件分配相应的材料属性。
然后，需要进行约束和加载设置。
在真实的使用条件下，车架会受到各种力的作用，如骑行时的重力、路面不平和操控力等。
在有限元分析中，应根据实际工况和设计要求来设置适当的约束和加载。
例如，在车架的连接点设置约束，模拟骑行时的力加载。
随后，进行网格划分和网格质量检查。
网格划分是将车架模型离散化为有限元网格的过程。
在ANSYS中，可以使用自动划网工具或手动划网。
划分好网格后，还需要进行网格质量的检查和优化，以确保计算结果的准确性和可靠性。
然后，进行有限元分析求解。
有限元分析是通过将车架模型离散化为多个有限元单元，并根据材料特性、加载条件和边界条件来计算结构的应力、变形和刚度等参数。
在ANSYS中，可以选择不同的分析类型和求解器来进行分析。
根据需要，可以进行静力学、动力学、热力学和疲劳分析等。
最后，进行结果评估和优化。
通过有限元分析，可以得到车架在各个部件的应力分布图、变形图和刚度分析结果。
根据这些结果，可以评估车架的结构强度和刚度，并进行优化设计。
例如，可以优化车架的几何形状、材料选用和连接方式，以提高车架的性能。
总结起来，基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析是一种重要的工程分析方法，可以帮助设计师评估和改进车架的设计。
基于ANSYS的自卸车副车架有限元分析及结构改进
中 图分 类 号 ：Ｈ１２ Ｔ ２ ６ Ｔ １ ；Ｐ ０
文 献标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ０ ４ ９ （０ ２ ４ ０ ２ － ３ １ ０ — ９ ８２ １） — ０ ２ ０ ０
对 这 一 情 况 ， 用 ＡＮＳ 运 ＹＳ软 件 对 副 车 架 受 力 情 况 进 行
ＹＪ １ ８型 自 卸 车 用 于 矿 山 等 野 外 作 业 场 所 的 运 ３２ 输 ， 具 有 牵 引 力 大 、 重 量 大 、 格 低 等 优 点 ， 卸 车 它 载 价 自 主要 部件 为 主 副车架 、 驶 室 、 箱 、 压举 升 机构 、 驾 货 液 发 动 机 、 速 器 等 ， 个 部 件 对 于 汽 车 的 质 量 以 及 使 用 寿 减 各 命 都 有 重 要 的 影 响 ， 其 中 副 车 架 的 设 计 是 整 车 设 计 中 关 键 的 一 环 。 车 架 起 连 接 主 车 架 和 货 箱 的 作 用 ， 在 副 旨 确 保 主 车 架 载 荷 的 均 匀 分 布 ，并 增 加 主 车 架 的 强 度 和 刚 度 。 该 车 正 常 使 用 ３ ５个 月 左 右 ， 车 架 纵 梁 宽 度 在 ～ 副 转 折 处 和 方 横 梁 处 就 出 现 了 焊 缝 开 裂 （ 图 １ ， 机 如 ）司
程 度 ， 用 Ａ Ｓ Ｓ软 件 对 副车 架 结 构在 不 同工 况和 不 同栽 荷 下 作 全 面 的 有 限 元 分 析 ， 出其 疲 劳裂 纹 产 生 的 原 因 ， 厂 采 ＮＹ 找 为
家提 出 了优 化 的 改进 方案 。 关 键 词：有 限 元 分 析 副 车 架 工况 疲 劳 裂 纹
ＧＰ ， 松 比 为 ０ ３ 密 度 Ｐ 为 ７ ８ １ ｇ ｍｍ 最 小 屈 ａ泊 ．， ．ｘ ０ ／ ；
基于ANSYSWorkbench的FSAE车架有限元分析
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ３ １ ４ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ０ ４ ． ０ ０ ６
基于 Ａ ＮＳ Ｙ Ｓ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ的 Ｆ Ｓ Ａ Ｅ车架有限元分析
刁秀永 ， 鲁植雄 ， 钟文军 ， 谢 鹏
［ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｋ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｍ ｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ａ ｍ ｅ ｗ ａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ
ห้องสมุดไป่ตู้
［ Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ 】 Ｆ Ｓ Ａ Ｅ； ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ； ｍ ｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ｌ ａ ｙ ｓ ｉ ｓ ； Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ／ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ
０ 引言
车架 是 赛 车各 大总 成 的载体 ，是 重要 的受 力
Ｆｉ ｎｉ ｔ ｅ Ｅｌ ｅ ｍｅ ｎｔ Ａｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ＦＳＡＥ Ｒａ ｃ ｉ ｎｇ Ｃａ ｒ Ｆｒ ａ ｍｅ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ａｎ ｓ ｙ ｓ ／Ｗ ｏ ｒ ｋｂ ｅ ｎｃ ｈ
Ｄ ｉ ａ ｏ Ｘ ｉ ｕ ｙ ｏ ｎ ｇ ， Ｌ ｕ Ｚ ｈ ｉ ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ ， Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｗｅ ｎ ｊ ｕ ｎ ， Ｘ ｉ ｅ Ｐ ｅ ｎ ｇ
Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ．Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ，ｔ ｈ ｅ Ｃ ＡＤ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｂ ｙ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐ ｌ ｏ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ＣＡ Ｔ Ｉ Ａ， ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｋ ｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｍｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｂ ｙ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ＡＮＳ ＹＳ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ， ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｉ ｔ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ．
基于ANSYS自行车车架静强度有限元分析
基于ANSYS自行车车架静强度有限元分析摘要车架部件是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和主体，其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。
车架部件同时也是自行车上重要的承载部件，自行车所受到的各种载荷最终都传递给车架，因此，车架结构性能的好坏直接关系到骑乘者的安全和整车设计的成败。
通过有限元法对车架结构进行性能分析，在设计时考虑车架结构的优化，对提高整车的各种性能，降低设计与制造成本，增强市场竞争力等都具有十分重要的意义。
大型通用有限元软件ANSYS凭借其强大的分析功能和高度可靠性，在结构静力分析和优化设计等方面具有无可比拟的优越性。
本文以某自行车车架结构为研究对象，通过对PROE和ANSYS软件的学习、消化与吸收，采用实体单元，对车架结构的有限元建模、车架结构的静态特性分析问题进行了研究。
以车架的静强度校核为研究载体，以车架结构的最优化为目标，以节约材料和减轻重量为最终目的，阐述了应用ANSYS进行结构优化设计的基本指导思想及方法步骤。
通过对某自行车车架结构的有限元仿真及结构优化，了解了有限元分析的思路和方法，阐述了有限元在自行车结构分析和优化中的重要意义，对车架的设计开发也具有重要的借鉴意义。
关键词：自行车车架；有限元分析；ANSYS；静强度Finite element analysis of the static strength bicycle framebased on ANSYSAbstractFrame constitute the basic components of bicycle structure, but also the skeleton and subject, the bicycle in other parts are directly or indirectly installed in the frame. Chassis parts are also important parts of the bicycle, bicycle was carrying loads were eventually to frame; therefore, the frame structure is directly related to the safety of riding and the success or failure of the whole design. Through the method of finite element analysis frame structure, performance in the design of optimized frame structure, to improve the performance of vehicle design and reduce manufacturing cost, strengthens the market competition has the extremely vital significance. The universal finite element software ANSYS relies on its strong analysis function and high reliability, in static structure analysis and optimization design has incomparable advantage. Based on a bicycle frame structure as the research object, by the learning ,digestion and absorption of ANSYS and PROE software, with solid element, the finite element modeling of frame structure , static characteristic analysis are discussed. In the frame of static intensity for research, based on the frame structure optimization for target, to save material and reduce weight as the final purpose, this expounds ANSYS for structure optimization design method and the basic guiding thought of the steps.Based on a bicycle frame structure finite element simulation and optimization of the structure ,this paper understands the thoughts and methods of the finite element analysis, describes the significance of finite element analysis in bicycle structure analysis and optimization, on frame design and development also has important significance.Keywords: Bicycle frame; Finite element; ANSYS; Static strength目录第一章绪论...............................................................................................................................- 1 -1.1研究背景与意义 (1)1.2研究的内容和方法 (2)1.3本章小结 (3)第二章自行车车架有限元分析模型的建立...........................................................................- 4 -2.1三维实体模型的建立 (4)2.1.1 PROE简介.............................................................................................................- 4 -2.1.2 车架三维模型分析.................................................................................................- 5 -2.1.3 车架三维实体模型的建立与修改............................................................................- 5 -2.2有限元分析理论简介 (6)2.2.1 有限元的基本概念和原理 ......................................................................................- 6 -2.2.2 有限元方法的特点.................................................................................................- 7 -2.3ANSYS软件介绍 (8)2.3.1 ANSYS在有限元软件中的地位............................................................................- 8 -2.3.2 ANSYS的发展和特点..........................................................................................- 8 -2.3.3 ANSYS的分析步骤 .............................................................................................- 9 -2.4车架有限元模型的建立 (10)2.4.1 PROE和ANSYS接口的连接.............................................................................- 10 -2.4.2 单元类型的选择 ..................................................................................................- 15 -2.4.3 定义材料属性......................................................................................................- 15 -2.4.4划分网格..............................................................................................................- 16 -2.5有限元模型建立的步骤 (16)2.6本章小结 (21)第三章车架的加载和求解.....................................................................................................- 22 -3.1设定位移边界条件 (22)3.2设定载荷 (23)3.3求解 (24)3.4本章小结 (25)第四章车架有限元结果分析.................................................................................................- 26 -4.1查看分析结果 (26)4.2结果的分析 (28)4.3不同约束条件的对比 (29)4.4本章小结 (32)第五章全文总结.....................................................................................................................- 33 -致谢...........................................................................................................................................- 34 -参考文献：...............................................................................................................................- 35 -附录1：英文文献....................................................................................................................- 36 -附录2: 中文文献 ....................................................................................................................- 43 -第一章绪论第一章绪论1.1 研究背景与意义众所周知，我国是世界上自行车生产量和持有量最多的国家，是名副其实的自行车王国。
基于ANSYS的车架有限元分析
基于ANSYS的车架有限元分析
引言
车架是一种重要的构件，它用来支撑一辆车，它们必须具备足够的韧
性和刚度，以确保车辆的安全性。
因此，在考虑车架设计的时候，必须利
用先进的数值模型对车架进行有限元分析，以确保车架的性能和可靠性。
为此，本文将使用ANSYS有限元分析软件对型车架进行有限元分析，并从
分析结果中了解车架的性能和可靠性。
1、模型建立
使用ANSYS有限元分析模型的建立首先需要确定车架的几何尺寸参数，然后将其输入到ANSYS中，车架结构可在ANSYS中以2D或3D视图建模。
在建立了车架结构的几何模型后，需要将物理属性（如模态、力学和热力等）对应地赋予车架结构。
在建立了车架结构模型后，就可以进行有限元分析了，如支撑车架的
车轮的受力分析，悬架系统的反力分析，车辆车架动态分析等。
利用ANSYS有限元分析可以模拟并计算车架结构在多种复杂工况下的振动特性，从而获取车架的实际性能。
3、有限元结果分析
使用ANSYS有限元分析可以实现对车架结构的力学、模态和热特性的
仿真建模与分析，利用它可以快速准确地研究车架结构的强度和稳定性。
基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析
基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析汽车悬架是指支撑汽车车身的一种系统，它起到承载和减震作用，对汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度起着重要作用。
在汽车研发过程中，通过有限元分析方法对汽车悬架进行仿真分析，能够快速准确地评估悬架性能，并优化设计。
ANSYS是一种广泛应用于工程仿真和数值分析的软件工具，它提供了强大的有限元分析功能，可以模拟复杂的物理行为，如固体力学、振动和热传导等。
下面将介绍基于ANSYS的汽车悬架有限元分析流程。
首先，在进行悬架有限元分析之前，需要对悬架进行几何建模。
通过使用CAD软件，将悬架的各个组件绘制成三维模型，包括悬挂臂、悬挂弹簧、减振器等。
在建模过程中需要考虑几何形状、材料属性和实际装配等因素。
完成几何建模后，将模型导入ANSYS软件中，进行网格划分。
网格划分是指将复杂的几何形状划分成多个小单元，以便进行数值计算。
在悬架有限元分析中，常用的网格划分方法包括四面体网格、六面体网格和八面体网格。
合理的网格划分能够提高模型的计算精度和计算效率。
完成网格划分后，需要定义边界条件。
边界条件是指对模型中特定边界或节点施加限制或荷载。
在悬架有限元分析中，常见的边界条件包括固定支撑、加载力和加载位移等。
通过合理定义边界条件，可以模拟悬架在实际工作条件下的响应。
在定义边界条件后，进行材料属性的定义。
悬架的各个组件通常由不同材料制成，如悬挂臂由铝合金制成，减振器由弹簧钢制成。
材料属性包括材料的弹性模量、泊松比和密度等。
通过合理定义材料属性，可以计算出模型在力的作用下的应力和应变分布。
完成模型的几何建模、网格划分、边界条件和材料属性的定义后，进行悬架系统的有限元分析。
有限元分析是指将复杂的物理问题转化为离散的有限个小单元，通过求解各个单元的位移和应力分布，获得整个系统的响应。
在悬架有限元分析中，可以获取各个组件的应力、应变、位移和反应力等信息。
有限元分析的结果可以用于评估悬架系统的性能，并进行设计优化。
基于Ansys Workbench的矿井架空乘人装置驱动轮支架的有限元分析
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｐ ｒｏｍｓｔ ｒ ｅ ｄｍｅ ｓｏ ａ ｄ ｌ ｇ ｏ ｒ ｅ ｗ ｅ ｌｂ ａ ｋ ｔ ｆ ｏ ｌｍｉｉ ｇ ｍａ ｎ ｄ ｒ ｐ ｗａ ｉ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｅ ｒ ｅ ・ ｉ ｎ ｉ ｎ ｍｏ ｅｉ ｆｄ ｖ ｈ ｅ ｒ ｃ ｅ ａ — ｎ ｎ ｎ ｅ —ｏ ｅ ｙ ｗ ｔ ｆ ｈ ｌ ｎ ｉ ｏｃ ｈ
基 于 Ａ ｓｓＷｏｋ ｅ ｃ ｎｙ ｒｂ ｎｈ的矿 井 架 空 乘 人 装置 驱 动 轮 支 架 的有 限 元分 析
李 锐 侯 友夫
中国矿 业 大 学机 电工程 学 院
摘
徐州
２ １１ ２ １６
要 ：应用参数化设计 软件 Ｐｏ Ｅ对架空乘人装置 的驱动 轮支架进 行三维建模 ，将 建好 的模 型导 入 Ａ ｓｓ ｒ ／ ｎｙ
Ｗｏｋｅ ｃ ｒｂｎ ｈ软件进行 有限元分析 ，并以此为依据 对驱动 轮支 架进行 改进设 计 ，再 对改进 后 的支 架进行 有 限元 分
析 。改进前后 的有 限元分析结果 对 比显示 ，改进后 的零 件机械 性能得 到提高 ，为提高矿井 架空乘 人装置 的可靠
性提供 了参பைடு நூலகம் 。
关键词 ：矿井架空乘人装置 ；驱 动轮支架 ；Ａ ｓｓＷｏｋ ｅｃ ；有限元分 析 ；改进设计 ｎｙ ｒｂ ｎｈ
计算 机技 术 的快 速 发 展 和 普及 ，有 限元 方 法 近 几
年得 到越 来 越 广 泛 的 应 用 。从 结 构 工 程 强 度 分 析
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｃ ａ— ｎ ｎ ｎ ｅ －ｏ ｅ ａ ； ｄ ｉｅ ｗ ｅ ｌ ｂ ａ ｋ ｔ Ａｎ ｙ ｏ ｋ ｅ ｃ ； ｆ ｉ ｌｍｅ ｔ ａ ａｙ ｉ ； ｉ ｙ ｒｓ ｏ ｍｉ ｉ ｇ ｍａ ｎ ｄ ｒｐ ｗ ｙ ｌ ｒ ｈ ｅ ｒｃ ｅ ； ｖ ｓ ｓ Ｗ ｒ ｂ ｎ ｈ ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ｎ ｓｓ ｍ－ ｎｅ ｌ ｐ ｏ ｅ ｅ ｉｎ ｒｖ ｄ ｄ ｓｇ
基于ANSYS的自卸车车架有限元分析及优化设计
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ６ ２ １— ３ ２
作 者简介 ： 屈葵林（ ９ １ ） 男 ， １７ 一 ， 广西桂林人 ， 工程师 ， 硕士学位 ， 研究方向为车辆工程 。
５８
《 装备制造技术）０ ２ ） １ 年第 ６ ２ 期 础上释放车架右边 中间的 ２ 吊耳 的约束 ，如图 ５ 个
摘 要： Ａ Ｙ 用 ＮＳ Ｓ有 限元 分析 法对 自卸车车架进 行 了分析 ， 出了自卸车车架在应用 中比较容 易出现 问题 的部位 。 出 找 提
了改 进 的 建 议 。
关键词 ： ＮＳ Ｓ有 限元 分析 ； Ａ Ｙ 自卸车车架； 优化设计
中图分类号 ： ４ ９４ ２ Ｕ ６ ．０ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ ２ ０ — ０ ８ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ）６ ０ ５ — ２
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎｏ６， ０１ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ． ２ ２ ｉ
基 于 Ａ Ｓ Ｓ的 自卸车车架有 限元分析及优化设计 Ｎ Ｙ
屈 葵 林 （ 中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司， 广西 柳州 ５５ １ ） ４ １２
有 限元 法 是一 种 在 工程 分 析 中经 常用 来 解 决 疑 横梁组成。在建立有限元计算模型时 ， 考虑到 自卸车 难复杂问题 的近似数值分析方法 ，因其在机械结构 车架 大 多是槽 钢 ，截 面厚度 与截 面 尺寸 和构 件 的长
强度和刚度分析方面 ， 具有较高的计算精度 ， 在材料 度相 比小很多 ，因此可 以将 车架构件看做 由模板组 应 力 、 变 的线 性 范 围研 究 中 ， 到广 泛 的应 用 。本 合 而成 ， 应 得 采用 板壳 单元 建立 有 限元计 算模 型 。 文选用 Ａ Ｓ Ｓ有限元分析软件 ， 自卸车车架进行 ＮＹ 对 由于车架模 型比较复杂 ，采用 了主副车架分开 分析。 建模 、 再将模型写入 Ａ ＣＩ Ｓ Ｉ合并的方式 ， 得到 了如图 Ａ Ｓ Ｓ有限元分析软件将实体建模 、 ＮＹ 系统组装 、 １ 所示 的模型图。其 中主车架纵梁简化成了单层结 有 限元前后处理 、有限元求解 和系统动态分析等结 构 ， 照实 际情 况赋 予 了 ７ｎ ｌ 按 ｎ 的厚 度 。 ｌ 合为一体 ， 能够高效 、 准确地建立所分析的零部件 的 三维实体模 型 ， 自动生成有限元网格 ， 根据输入 的约 束和载荷工况 ， 对有限元进行 自动求解 ， 并将结果用 图形显示 出来 。其能够满足绝大部分工程设计分析 的需要 ， 在汽车设计领域 中的车身 、 车架的仿真计算 和发 电机 曲轴 及 传 动 系统 的计算 中 ，得到 了广 泛 的
基于ANSYS的车架有限元分析报告
基于ANSYS的车架有限元分析报告一、引言车架是汽车的重要组成部分之一，它承载着车身、引擎等重要部件，并且需要具备良好的强度和刚度特性。
为了确保车架设计的合理性和安全性，有限元分析方法被广泛应用于车架的设计和优化过程中。
本报告通过使用ANSYS软件对车型的车架进行有限元分析，旨在揭示其结构的力学性能，并提出相应的优化建议。
二、建模与网格划分首先，根据实际情况对车架进行几何建模，包括车架材料的选择、主要结构的划分等。
然后，采用ANSYS软件对车架进行网格划分，以保证有限元分析的准确性和计算效率。
在划分网格时，应根据不同结构部位的重要程度和应力集中程度进行细致划分，以获得较为准确的应力分布。
三、材料属性设置车架材料的力学性能参数对有限元分析结果具有重要影响。
在本次分析中，我们选取了一种常用的高强度钢材料作为车架的材料，并设置相应的材料属性。
这些属性包括弹性模量、泊松比、密度等参数。
要注意的是，这些参数需要结合实际情况和材料测试数据进行设置，以确保分析结果的准确性。
四、约束条件设置在有限元分析中，约束条件的设置对于分析结果的准确性至关重要。
在车架分析中，我们通常可以假设一些约束条件，比如悬挂点的约束、底盘支撑点的固定等。
这些约束条件可以对车架进行限制，并模拟实际使用中的约束情况。
五、载荷设置在有限元分析中，合理地设置载荷条件对于车架分析的准确性和可靠性也非常重要。
可以根据实际情况对不同工况下的载荷进行设置，比如车辆加速、制动、转弯等。
这些载荷会对车架产生不同的应力和变形，从而可以评估车架在不同工况下的强度和刚度特性。
六、分析结果与讨论通过ANSYS的有限元分析，我们可以获得车架在不同工况下的应力分布、变形情况等。
根据实际情况，可以评估车架结构的强度和刚度，并分析其受力情况和问题所在。
在本次分析中，我们得出了车架各个关键部位的最大应力和变形情况，并进一步进行了分析和讨论。
根据分析结果，我们可以找出车架结构中的问题，并提出相应的优化建议，比如增加固定支撑处的材料厚度、调整关键连接点的设计等。
车架有限元分析
车架有限元分析摘要车架是车辆的重要组成部分之一，是整个汽车的基体，承受着车辆所传递的包括来自路面与发动机的振动激励等车辆总成部件的多种复杂载荷。
因此，车架的优劣直接会影响到整个汽车性能的好坏，对其进行必要的研究和数据分析也就显得分外重要了。
而随着科学技术的进步，数据时代的到来，为车架的分析也带来了新的技术变化。
本文主要以有限元分析为主体，运用ANSYS软件对某车型的车架进行数据分析，施加适当的约束和载荷，校核该车架的强度和刚度，查看该车架的强、刚度能否满足要求。
在建模与数据分析阶段，分别运用两种不同的软件进行。
首先运用PRO/E[1]软件进行三维几何实体建模，然后运用ANSYS软件进行数据分析。
主要内容有：（1）选用某车型的小型汽车的车架，寻找和测量其主要的车型参数。
（2）运用PRO/E软件绘制该车架的三维模型。
（3）将PRO/E软件中的三维模型数据导入到需要进行数据分析的ANSYS软件中。
（4）运用ANSYS软件的有限元分析对该车架进行几何清理、网格划分、静态分析。
（5）分析得出结论，查看是否满足要求。
准备工作：因为要运用PRO/E软件建模和ANSYS软件进行有限元数据分析，所以PRO/E的建模方法、有限元理论及分析方法、ANSYS使用方法、PRO/E与ANSYS软件的无缝连接等都需要进行必要的技术掌握。
关键词：车架；PRO/E；有限元分析；ANSYS；静态分析Frame finite element analysisAbstractFrame is one of the important part of vehicle, is the base of the car, under the vehicle passing by including vibration excitation from road and engine components such as vehicle assembly of a variety of complex load. As a result, the merits of the frame will directly affect the entire car performance is good or bad, the necessary research and data analysis also appears particularly important. But with the progress of science and technology, the arrival of the age of the data, the analysis for the frame also brings new technology changes.In this paper, finite element analysis for the main, using ANSYS software for a certain kechuang frame for data analysis in project, applying the appropriate constraints and load, check the strength and stiffness of the frame, see the strong, the stiffness of the frame can meet the requirements.In modeling and data analysis phase, respectively using two different types of software. First using PRO/E software for 3 d geometry entity model, and then using ANSYS software for data analysis. The main contents are:(1) choose a kechuang small car frame of the project, to find and measuring of the models of its main parameters.(2) using PRO/E software rendering 3 d model of the frame.(3) the PRO/E software in the 3 d model data is imported into the need for data analysis in the ANSYS software.(4) using ANSYS software of finite element analysis of the frame geometry cleanup, meshing, static analysis.(5) the analysis conclusion, see whether meet the requirements.Preparation: because of using PRO/E software modeling and ANSYS software for finite element analysis of data, so the modeling method, the finite element theory and analysis method of PRO/E, ANSYS using method, using PRO/E seamless connection with ANSYS software and so on all need to master the necessary technology.Key words: frame; PRO/E; The finite element analysis; ANSYS; Static analysis目录第一章引言...............................................................................................................................................- 1 -1.1车架介绍......................................................................................................................................- 1 -1.2有限元分析法在车架中的研究应用以及研究现状 ..................................................................- 3 -1.3课题研究的意义和目的..............................................................................................................- 3 -1.4主要研究内容..............................................................................................................................- 4 - 第二章有限元分析软件介绍...................................................................................................................- 4 -2.1PRO/E简介....................................................................................................................................- 4 -2.1.1PRO/E主要特性................................................................................................................- 4 -2.2ANSYS简介....................................................................................................................................- 5 -2.2.1ANSYS技术种类................................................................................................................- 6 -2.2.2软件优势..........................................................................................................................- 6 -2.2.3ANSYS功能........................................................................................................................- 7 - 第三章车架有限元建模...........................................................................................................................- 8 -3.1 车架简化形式的建模................................................................................................................- 8 -3.2建立有限元车架模型..................................................................................................................- 9 - 第四章有限元分析.................................................................................................................................- 10 -4.1静力分析....................................................................................................................................- 10 -4.1.1静力分析基础................................................................................................................ - 11 -4.1.2建立车架静力学分析模型............................................................................................- 12 -4.1.3对导入到ANSYS后的车架模型进行网格划分 ............................................................- 12 -4.2载荷的处理................................................................................................................................- 15 -4.3悬架与部件连接的模拟............................................................................................................- 16 -4.3.1悬架的处理....................................................................................................................- 16 -4.3.2部件连接及相互作用的模拟 ........................................................................................- 17 -4.4静力分析工况及约束处理........................................................................................................- 17 -4.4.1满载弯曲工况加载........................................................................................................- 17 -4.4.2满载制动工况分析........................................................................................................- 23 -4.4.3满载转弯工况分析........................................................................................................- 25 - 第五章结束语.........................................................................................................................................- 27 - 附录.........................................................................................................................................................- 29 - 参考文献...................................................................................................................................................- 46 - 致谢.........................................................................................................................................................- 47 -引言- 1 -第一章 引言1.1车架介绍车架也称大梁，是汽车的基体，一般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。
基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析
基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析在FSAE赛车设计中，车架是一个至关重要的组成部分。
车架的设计和分析对于确保赛车的性能、安全性和可靠性都起着关键作用。
在这方面，ANSYS是一款被广泛使用的有限元分析软件，可以帮助工程师进行车架设计和分析。
有限元分析是一种计算工具，可以通过将复杂的物体分解为有限数量的小元素，然后对每个元素进行详细的分析和计算来模拟真实的力学行为。
在一个FSAE赛车车架的有限元分析中，可以使用ANSYS来确定车架的刚度和强度，并优化设计以满足特定的性能要求和安全标准。
在进行有限元分析之前，首先需要建立一个真实的车架模型。
这个模型通常是基于CAD软件进行设计和建模的，然后通过导入到ANSYS中进行分析。
在建模过程中，需要注意精确地描述车架的几何形状、截面尺寸和材料属性，以便进行准确的分析。
完成建模后，接下来需要定义边界条件和加载条件。
边界条件是指支撑车架的结构和约束，例如车轮的连接点、悬挂点和驾驶员的位置。
加载条件是指应用于车架的外部载荷，例如悬挂系统的力和赛车在行驶中的惯性力。
定义这些条件后，可以执行有限元分析来计算车架在这些条件下的应力和变形。
在有限元分析中，可以通过修改车架的几何形状、截面尺寸和材料属性来进行参数化研究。
通过改变这些参数，可以评估不同设计方案的性能和强度。
此外，还可以使用优化算法来找到最佳的设计方案，以满足特定的约束和目标。
在进行有限元分析时，需要注意一些注意事项。
首先，需要确保模型的几何形状和约束条件是真实可行的。
其次，需要对材料的真实力学行为进行准确建模，以便获得准确的应力和变形结果。
最后，需要对分析结果进行验证和校验，例如与实际测试数据进行比较，以确保分析的准确性和可靠性。
总之，基于ANSYS的有限元分析可以帮助工程师进行FSAE赛车车架的设计和优化。
通过对车架的刚度和强度进行详细的分析，可以确保赛车在竞争中具有优秀的性能和安全性。
这种分析方法可以帮助工程师更好地理解车架的力学行为，并提供指导设计和优化的依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【 ８ 】 汪健 ， 黄大荣 ， 冷 国民， 等． 基于 Ｗｅ ｂＳ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ 的数控机 床监 控系统［ Ｊ １ ． 制造业 自动化 ， ２ ０ １ ３ ， ３ ５ （ １ ２ ） ： １ １ １ — １ １ ４ ．
（ 上接 第 ５ １ 页）
针对分析结果判定 ， 可 以从 以下方面对车架 进行设计改进 ： １ ） 适 当扩大受力面积 ， 即车架 的承载面面积
率 。正常通信时循环执行开始采集 图像 、 获取图
像数据 、 结束采集图像并上传 。
４ 结 语
实践表 明 ， 利用单 片机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２和 ＭＣ ５ ５通
信模块设计 的无 线数据传输模块 ， 体积小 、 功耗 低、 电路构造简单 ， 可以方便地嵌人基 于Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 接 口通 信 的 数 控 机 床 远 程 监 控 系 统 中 。通 过 该 模
块， 能够 将 机 床 数 据 通过 无 线 通 信 传送 给 云端 服
务器 ， 同时任何联 网设备均可远程监控机床状态 ， 方便维修人员快速便捷的诊断。
图３ 智 能监控设备软件流程图
参 考文 献 ：
［ １ １王浩林 】 ， 徐志明 ， 李郝林 ， 等． 基于 网络 的数控机床远程监控 与管理系统设计 与实现『 Ｊ ］ ． 机床与液压 ， ２ ０ １ ４ ， ４ ２ （ １ ０ ） ： １ ４ ９ —
【 ２ 】 洪小军 ， 王其东 ． 基： ］ Ｚ Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ的车架形状拓扑优化研究 ［ Ｊ ］ ． 客车技术 ２ ｏ ｏ ７ （ ５ ） ： ２ ３ － ２ ８ ．
［ ６ 】 苏宪利 ， 郑一麟 ． 基于 ＷＥ Ｂ的数控机床监控系统 的设计 与实现［ Ｊ ］ ． 组合机床与 自 动化加工技术 ， ２ ０ １ ３ （ ６ ） ： ５ ８ — ６ １ ．
【 ７ 】 徐晨． 物联 网与数控机床远程智能监控 系统 ［ Ｊ 】 ． 组合机床与 自动化加工技术 ， ２ ０ １ ３ （ ８ ） ： ８ ６ — ９ ０ ．
机 电技术
２ ０ １ ５ 年６ 月
讯， 此 服 务 的客 户 内容 包 括 Ｉ Ｐ 地 址 以及 云 服 务 器
的Ｔ Ｃ Ｐ 端 口号等所传输的信息。在正常的通信 中，
该模 块负责 收发智能 终端模 块和云端 的数据 。 串 口摄 像 头通 信模 块 通过 单 片机 获取 摄像 头 图像 ， 设备 上 电初 始化 时 打开 串 口， 设 置 图像 分辨
适 当加 大 ， 可 以提 高 车架 的稳定 性 ， 改 善 受 力
参考文献 ：
情况。 ２ ） 采用加大板厚 的方法来提升负载 ， 但是 同 时要考虑车架本 王继新 ， 等． 矿用 自卸车车架强度有限元分析［ Ｊ 】 ． 工程机械 ２ ０ ０ ８ （ １ １ ） ： ２ ９ — ３ ２
１ ５２．
【 ２ 】 曹爱霞 ， 武伟 ， 钟佩思 ， 等． 基： Ｊ ： Ｚ ３ Ｇ技术 的数控机床远程 监测 系统 的设 计［ Ｊ ］ ． 机床 与液压 ， ２ ０ １ ２ ， ４ ０ （ １ ８ ）： １ ２ ６ — １ ３ ２ ． 【 ３ 】 陈光伟 ， 徐达丽 ， 董本 志． 数控机床远程监控系统 的实现与优化【 Ｊ 】 ． 机床与液压 ， ２ ０ ０ ９ ， ３ ７ （ １ １ ） ： １ ４ ８ — １ ５ ０ ． ［ ４ ］ 蔡 厚道 ， 吴 嗥主． 数 控机床构造［ Ｍ】 ． 北京 ： 北京理 工大学出版社 ， ２ ０ ０ ７ ． 【 ５ 】 崔元刚． 数控机床技术应用［ Ｍ】 ． 北京 ： 北京理工大学 出版社 ， ２ ０ ０ ３ ． 【 ６ ］ 井 陆阳 ， 王太 勇 ， 陈东祥 ， 等． 数控 机床多参数在线监测诊断系统的设计与实现［ Ｊ 】 ． 制造业 自动化 ， ２ ０ １ ３ ， ３ ５ （ ６ ） ： １ ７ ８ — １ ８ ０ ．