骨架式半挂车车架的模态分析
半挂牵引车的车身结构与载荷平衡分析
半挂牵引车的车身结构与载荷平衡分析半挂牵引车是一种常见的交通工具，它通常用于运输重型货物。
在设计半挂牵引车时，车身结构与载荷平衡是非常重要的因素。
本文将对半挂牵引车的车身结构和载荷平衡进行分析。
首先，让我们来了解半挂牵引车的车身结构。
半挂牵引车主要由牵引车头和挂车组成。
牵引车头是负责牵引和驾驶的部分，挂车则是负责承载货物的部分。
半挂牵引车的车身结构在保证牵引能力的同时，也要考虑到整车的稳定性和安全性。
为了确保半挂牵引车具有良好的稳定性，车身结构要具备一定的刚度和强度。
常见的半挂牵引车车身结构包括钢骨架结构和铝合金结构。
钢骨架结构具有较好的刚度和强度，能够承受重型货物的载荷。
而铝合金结构则具有较低的重量，能够减少车辆的自重，提高燃油经济性。
此外，半挂牵引车还需要考虑到车身的悬挂系统。
悬挂系统对于保证整车的平稳运行和减少对货物的震动起着重要的作用。
常见的悬挂系统包括钢板弹簧悬挂系统和气囊悬挂系统。
钢板弹簧悬挂系统具有较好的承载能力和稳定性，适用于运输重型货物。
气囊悬挂系统则能够提供更好的行驶舒适性和减震效果，适用于对货物有较高要求的运输。
除了车身结构，半挂牵引车的载荷平衡也是非常重要的。
良好的载荷平衡能够提高整车的稳定性和操控性。
在装载货物时，应注意将重量合理地分布在半挂牵引车的前后轮组上，以确保车辆的平衡。
重点区域的重心高度应控制在合适的范围内，避免重力对车辆的影响。
在进行载荷平衡分析时，需要考虑到半挂牵引车的空载和满载情况。
在空载情况下，半挂牵引车的车身重心较前端，导致前轴负荷较大。
而在满载情况下，货物的重心会对车辆产生较大的影响。
因此，合理地安排货物的摆放位置和重心高度至关重要。
为了确保半挂牵引车的载荷平衡，还需对安装在车体上的设备和附件进行合理布局。
例如，燃料箱、备胎等重要设备应合理分布在车身上，以平衡车辆的整体重心。
为了进一步增强半挂牵引车的稳定性和载荷平衡，一些高级技术也被引入到半挂牵引车的设计中。
半挂车车架结构仿生设计与轻量化研究
半挂车车架结构仿生设计与轻量化研究摘要：随着物流行业的发展，半挂车作为运输工具的重要性日益凸显。
然而，传统的半挂车车架结构存在着重量大、刚度不足等问题，影响着其运输效率和安全性。
为了解决这些问题，采用仿生设计和轻量化技术，对半挂车车架结构进行了研究。
通过对仿生学原理的分析，提出了一种基于骨骼结构的半挂车车架设计方案。
该方案相比传统的半挂车车架结构，具有更高的刚度和更轻的重量，能够有效提高半挂车的运输效率和安全性。
关键词：半挂车；车架结构；仿生设计前言：半挂车是物流运输过程中的重要组成部分，其主要功能是运送各种货物。
然而，传统的半挂车车架结构存在着重量大、刚度不足等问题，影响着其运输效率和安全性。
因此，研究半挂车车架结构的仿生设计和轻量化技术，对于提高半挂车的运输效率和安全性具有重要意义。
一、挂车车架结构的仿生设计（一）仿生学原理仿生学是指通过对生物体的结构和功能进行研究，从而获取对工程问题的启示和解决方案的学科。
在半挂车车架结构的设计中，可以借鉴生物体的骨骼结构，将半挂车车架设计成一种基于骨骼结构的结构形式。
（二）基于骨骼结构的半挂车车架设计方案生学在半挂车车架结构设计中的应用，是通过模仿生物体的骨骼结构，设计出一种基于骨骼结构的半挂车车架。
这种车架结构类似于生物体的骨骼结构，能够提供更好的支撑和稳定性。
具体来说，这种车架结构采用了类似于生物体的骨骼结构，将车架分为若干个模块，每个模块都由一些相互连接的骨架构件组成。
这些骨架构件之间采用类似于生物体的关节连接，可以灵活地扭曲和转动，以适应不同的路况和负载情况。
与传统的车架结构相比，基于骨骼结构的半挂车车架具有以下优点：1.更轻量化：相比传统的车架结构，骨骼结构采用了更加复杂的几何形状和设计，以提高材料的利用率。
骨骼结构的主要组成部分是骨架和连接件。
骨架是由多个弧形和直线段组成的骨骼结构，其承载能力比传统的车架结构更加集中和均匀。
连接件则是将不同的骨架部分连接起来的元素，其设计也非常重要，可以影响到整个车架的强度和稳定性。
车架模态分析思想报告总结
车架模态分析思想报告总结车架模态分析是指对汽车车架结构的振动特性进行分析和评估的一种方法。
通过对车架的模态分析，可以了解和预测车架在运行过程中可能发生的振动问题，为车辆设计和优化提供依据。
本报告对车架模态分析思想进行总结，旨在探讨车架模态分析的重要性和应用价值。
首先，车架模态分析是汽车设计中不可或缺的一环。
车辆在运行过程中会受到各种载荷的作用，例如路面不平坦带来的冲击载荷、发动机引起的振动载荷等。
如果车架结构刚度不足或设计不合理，就会导致车架振动问题，严重影响车辆的安全性和乘坐舒适性。
通过模态分析，可以了解车架在不同频率下的振动模态，发现潜在的振动问题，并采取相应的优化措施，保证车架结构的刚度和稳定性。
其次，车架模态分析可以指导设计优化。
在车架结构设计过程中，模态分析可以帮助工程师更好地了解车辆结构的振动特性，找出对振动模态产生明显影响的设计参数，并进行参数优化。
例如，可以通过对车架结构进行加强或抑制某些特定频率振动的措施，提高车架的自然频率，减小振动幅度，从而提升车辆的操控性和稳定性。
此外，模态分析还可以评估各种设计变异对车架振动特性的影响，帮助设计师选择最佳设计方案。
再次，车架模态分析有助于预测振动和噪声问题。
车辆振动不仅影响乘坐的舒适性，还可能引起噪声问题，如噪声传导到车厢或其他部件。
通过模态分析，可以预测车架在不同频率下的振动模态，并根据振动模态的分布情况，合理地设计和布置车辆的各个部件，以减少振动对车辆结构和乘坐环境的影响，从而降低噪声问题。
最后，车架模态分析可以提高车辆开发的效率和准确性。
传统的震动台试验需要耗费大量时间和资源，并不适用于大规模的车辆开发过程。
而通过有限元分析和模态分析技术，可以在计算机上进行虚拟试验，快速准确地评估车架的振动特性。
这不仅节省了试验成本，也提高了开发效率。
而且，模态分析可以同时考虑多种载荷情况下的振动问题，及时发现和解决潜在问题，保证车辆的安全和可靠性。
半挂牵引车车架强度的有限元分析
2 邓楚南 ,何天明. 半挂车车架有限元强度分析. 武汉汽车工业大学 学报 , 1997 ( 2) : 10～13
3 李德信 ,吕江涛 ,应锦春. SX360 自卸车车架异常断裂原因分析. 汽车工程 , 2002 (4) : 348～352
4 周志革 ,王金刚. 轻型货车车架纵梁异常开裂原因的分析. 汽车工 程 , 2004 ( 2) : 229～232
97
99. 5
97. 5
99
表 5 ZH1110 柴油机消声器台架试验对比数据
项 目
无消声器 原消声器 新消声器
测点 ③处总的声压级 / dB (A ) 消声器的衰减量 ΔL / dB (A )
功率损失 / kW
功率损失百分比 / %
标定工况燃油消耗率 /〔g· ( kW ·h) - 1 〕 燃油消耗率增加值 /〔g· ( kW ·h) - 1 〕 燃油消耗率增加百分数 /% 整机噪声 5 点 加 权 平 均 声压级 / dB (A )
2 载荷与工况的确定
2. 1 载荷条件的确定 车辆满载时作用于车架上的载荷包括动力总成
和驾驶室及乘员以及来自于挂车鞍座处的挂车载荷 。 在计算过程中 ,将车架质量平均分配到各单元上 ;其 中动力总成为 5 000 N、驾驶室及乘员共重 5 000 N ,这 两个力分别按照安装位置分配到相应的支承节点上 ; 挂车载荷为 227 500 N,此载荷通过挂车鞍座施加给 牵引车车架 ,应将其分解为两个集中力和力矩分别作 用到鞍座左右两孔中心处 ,如图 2所示。
由图3可知原始设计方案和改进设计方案在不同工况下主要应力集中部位都在侧翼板前部的螺栓连接处危险位置i和前钢板弹簧后吊耳固定处危险位置并且改进设计中侧翼板前部螺栓连接处的应力集中部位随着侧翼板向前的延伸而前移图3b
40尺集装箱骨架式半挂车技术标准
40尺集装箱骨架式半挂车技术标准在货物运输领域，集装箱运输占据着重要的地位。
而40尺集装箱骨架式半挂车作为集装箱运输装备的重要组成部分，其技术标准对于保障货物运输的安全和高效至关重要。
本文将从技术标准的深度和广度出发，全面评估40尺集装箱骨架式半挂车的技术要求，以及其在货物运输中的重要作用。
【1】技术标准的深度评估40尺集装箱骨架式半挂车作为运输装备，其技术标准直接关系到货物运输的安全和效率。
在车辆结构方面，骨架式半挂车需要具备足够的承载能力和稳定性，以保障运输过程中的安全。
在悬挂系统、制动系统和转向系统方面，也有相应的技术标准要求，以确保车辆在运输过程中具备良好的操控性和稳定性。
在安全防护和紧固装置方面，更是有严格的技术标准要求，以充分保障货物和车辆在运输过程中的安全。
另在装载和运输效率方面，40尺集装箱骨架式半挂车的技术标准也需要满足一定的要求。
在半挂车与集装箱的连接方式、装载方式和卸载方式方面，需要与国际通用的标准相一致，以确保能够适配各类货物和不同类型的集装箱。
为了提高运输效率，40尺集装箱骨架式半挂车还需要具备一定的多功能性和通用性，以满足不同场景下的货物运输需求。
从深度上来看，40尺集装箱骨架式半挂车的技术标准涵盖了车辆结构、悬挂系统、制动系统、转向系统、安全防护装置、紧固装置、连接方式等多个方面，而这些方面的技术要求都直接关系到货物运输的安全和效率。
【2】技术标准的广度评估除了技术标准的深度评估外，我们还需要对40尺集装箱骨架式半挂车的技术标准进行广度评估，即考虑其在不同环境和条件下的适用性和灵活性。
在这方面，40尺集装箱骨架式半挂车的技术标准也有着相应的要求。
在适用性方面，40尺集装箱骨架式半挂车需要能够适应不同类型的道路和工况，包括平原、山区、高原、沿海等多种路况，以确保货物在全国范围内的顺利运输。
在通用性方面，40尺集装箱骨架式半挂车的技术标准也需要考虑到其在国际市场上的适用性，包括对国际通用集装箱的适配性和通用性。
基于有限元的半挂车车架阵型模态分析
基于有限元法的半挂车车架振型与模态分析汽车服务工程专业丁建建指导老师吴永海摘要车架是汽车上重要的承载部件，车辆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整车设计的成败。
随着汽车工业的高速发展，对汽车的性能要求越来越高，这使得传统的设计计算方法已经无法满足现代汽车设计的要求。
有限元法的飞速发展为车架的结构性能的计算分析带来了新的革命。
本课题采用有限元方法对HYG9386半挂车车车架结构进行振型模态分析,运用Solidworks对车架进行三维建模,通过Ansys软件进行模态分析,计算了车架在施加位移约束下的前二十阶模态特性，识别出车架振型的模态参数,获得了车架在该状态下的固有频率和振型特征。
关键词半挂车，车架，有限元，模态分析1绪论1.1研究的目的和意义车架作为支承连接汽车的各零部件是汽车的主要骨架之一，它是整个整个汽车的基体。
整车的绝大多数部件和总成(包括地板、侧围、悬架和发动机等)都是通过车架来固定位置的,它将汽车的各总成有机连成一体。
汽车在行驶过程中作用在汽车各部件上的载荷都是动载荷，结构上产生的位移、应力、应变不仅随其在结构中的空间位置变化，车架要承受扭转、弯曲等多种载荷产生的弯矩和剪切力，同时受到来自路面和车桥的激振。
当载荷的频率与结构的某些固有频率接近或相等时，结构将产生强烈的共振，从而引起很高的动应力，它会使汽车各部分之间产生剧烈振动，会出现噪声过大，早期损坏汽车的某些部件的现象，降低汽车的使用寿命。
设计中除了要有足够的强度、足够的抗弯刚度和合适的扭转刚度保证汽车对路面不平度的适应性外，合理的振动特性也是十分重要的，因此车架对整车的刚强度、抗疲劳等性能和汽车的振动频率有非常重要的影响。
车架结构的模态分析是汽车新产品开发中结构分析的主要内容，尤其是车架结构的低阶弹性模态，它不仅反映了车架的整体刚度性能，而且是控制汽车常规振动的关键指标，应作为汽车新产品开发的强制性考核内容。
车架模态分析报告(二)
车架模态分析报告（二）引言概述：车架模态分析是指对汽车车架进行振动模态的分析和研究，旨在评估车架的结构强度和稳定性。
本报告是车架模态分析的第二部分，将针对车架的振动模态进行详细的解析和探讨。
通过分析车架的振动特性，可以进一步改善汽车的舒适性和操控性，提高车辆的性能和安全性。
正文：1. 振动模态的测量与分析1.1 选择合适的测量设备和传感器进行振动模态的采集1.2 采集车架振动数据并进行预处理1.3 分析车架振动模态的频率和阻尼特性1.4 对车架振动模态的测量结果进行验证和校准1.5 基于振动模态的分析结果提出改进方案和建议2. 车架的固有频率与模态分布2.1 研究车架的固有频率和模态分布对车辆的动力学性能有着重要影响2.2 分析车架在不同频率下的振动响应特点2.3 探讨车架振动特性与车辆驾驶舒适性的关系2.4 分析车架振动模态对车辆操控性能的影响2.5 提出调整车架结构或材料的建议以优化固有频率和模态分布3. 车架的振动模态与结构相互关系3.1 研究车架振动模态与结构的相互关系可以揭示车架的强度和稳定性3.2 分析车架结构参数对振动模态的影响3.3 探讨车架材料的选择对振动模态的影响3.4 分析振动模态与车架结构缺陷的关系3.5 基于振动模态与结构相互关系提出车架优化设计的建议4. 车架振动模态的模拟与仿真4.1 采用有限元分析方法建立车架的振动模型4.2 对车架模型进行应力和振动响应的数值模拟4.3 分析仿真结果与实际测试结果的一致性4.4 基于仿真结果提出车架结构优化的方案和策略4.5 验证优化方案的有效性并进行必要的调整和改进5. 车架模态分析的应用和推广5.1 振动模态分析在车辆工程中的应用前景和意义5.2 探讨车架振动模态分析技术的改进和创新5.3 分析车架模态分析在新能源汽车和智能驾驶领域的应用5.4 推广车架模态分析技术的必要性和难点5.5 提出进一步研究车架模态分析的方向和思路总结：本报告对车架模态分析的各个方面进行了详细的阐述和探讨。
关于半挂车车架有限元分析与轻量化分析
关于半挂车车架有限元分析与轻量化分析摘要：文章主要从半挂车实体建模及有限元的简述出发，分别简述了车架有限元模型的建立，以及轻量化的车架结构优化，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：半挂车车架；有限元分析；轻量化一、半挂车实体建模及有限元的简述1.半挂车介绍半挂车是一种道路运输车辆，由两部分构成，一部分是带有动力的车头，另一部分为承载货物的半挂。
半挂车是目前普遍应用的运输工具，按用途分为专用和普通两种。
按大梁的结构来分有平板式、阶梯式、凹梁式三种。
如下图1-1所示。
图1-1 半挂车分类板式半挂车可以最大利用空间，同时离地面较高，方便公路运输。
阶梯式半挂车货台比较低，方便货物的装卸，凹梁式半挂车具有较小的离地间隙和较低的货台。
半挂车第二部分半挂结构主要由车架、双侧保护装置、工具箱、挡泥板、轮轴、牵引装置、电路、气制动、支撑、悬架装置、备胎、车箱、后保险杠等结构组成。
2.有限元法介绍有限元法是用简单的问题替换复杂的问题并进行求解，具有计算精度较高的优点，可对不同复杂形状的工程问题进行科学有效的分析以及计算。
二、车架有限元模型的建立建立有限元模型是进行有限元分析的基础，也即选择单元类型、赋予材料属性、划分网格、模拟连接方式、施加边界条件的过程，其中划分网格是前处理最为重要也是最为繁琐的步骤。
1.建立车架有限元模型应遵循的原则（1）确保模型的计算效率。
网格的大小、稀疏程度，也即单元与节点的数目多少，决定着计算结果的准确性和计算效率，在进行车架有限元模型建立的过程中应权衡好计算结果的准确性与计算效率的矛盾，找到最合适的网格尺寸。
（2）确保计算结果的准确性。
建立车架三维几何模型的过程中，在不影响分析结果的前提下，已经对车架进行了一定的简化，目的就是为了能够得到准确的结果，避免造成应力集中等问题。
2.模型导入及中面抽取（1）三维几何模型的导入和修复我们将利用 Solidworks 软件建立的车架的三维几何模型导入 Hypermesh 中。
半挂牵引车车架模态分析
能 ， 构件 模型 进 行适 当 的平 移 旋 转 ， 得 相对 应 将 使 的装 配孔 相邻 在一起 ， 成 车架整 体 的几何模 型 。 组 ｂ 因车架 上 的各部 分构 件都装 配 到纵梁 上 ， ． 所
以在车架 上有 很 多的铆 钉连接 和螺 栓连接 孔 ， 该车 架 有 ６ ０多个连 接 孔 。在 建 立铆 钉 和螺 栓 装 配关 ０ 系时 ， 首先将装 配孔 的边 缘 与装配 孔 中心采用 刚性
率。
在建 立半 挂牵 引车 车架结 构有 限元 模 型时 ， 主
要 考虑 了 以下 几个 方面 的 问题 ：
ａ 在 建立 车架结 构 三维几 何模 型时 ， ． 以车架 各
构 件 的模型 为基 础 ， 即车架 整体模 型 由各构 件模 型
装 配 而成 。对 于结 构较 复杂 的构 件 ， 钢板 弹簧 前 如 后 吊耳 等 ， 利用 Ｐ Ｏ 进 行建 模 ， 后 再 调 入 有 先 ｒ厄 然 限元 前 后 处 理 软 件 ＭＳ ． ａｒｎ中。而 对 于其 他 Ｃ Ｐ ｔａ
维普资讯
．
现代设计技术． 刘大维 严天一 董振国笠 壁空曼主主 查坌堑 ！
Ｚ
半 挂 牵 引 车 车 架 模 态 分 析
刘 大维 ， 天一 ， 严 董振 国， 陈焕 明 ， 陈秉聪 （ 岛大 学 车辆 工程 系 ， 青 山东 青 岛 ２６７ ） ６ ０ １
摘要 ： 立 了以板 壳单元 为基本 单元 的半 挂 牵引车 车架有 限元 分析模 型 ， 用 Ｎ 建 应 Ａ￣ Ｒ Ｎ 有 限元 Ａ
分析软件对车架进行 了模 态分析。计算 了该 车架在 自由状态下的模 态参数 ， 并分析 了其振 动特
性 和对 整 车性 能 的影响 。计 算结 果与 试验 结 果 对 比分 析 表 明 ， 建 立 的有 限 元模 型 和 分 析 方 法 所
车架模态分析报告(两篇)
引言：车架模态分析是一种重要的工程分析方法，用于评估汽车车架的振动和模态特性。
在汽车工程设计和制造的过程中，车架的振动特性对汽车性能和舒适性都有重要影响。
本报告旨在通过对车架模态分析的研究，为汽车工程师提供有关车架振动特性的详细信息，以帮助提高汽车的性能和舒适性。
概述：本文将通过对车架模态分析的深入研究，从多个方面详细阐述车架振动和模态特性的影响因素，并提出相应的解决方案。
首先，我们将介绍车架振动分析的背景和意义。
然后，我们将从刚度、材料、结构、载荷和边界条件等方面，分析车架振动的影响因素。
接下来，我们将详细介绍车架模态分析的方法和工具。
最后，我们将总结本文的主要观点，并提出一些建议和展望。
正文内容：1. 车架振动的影响因素1.1 刚度：车架的刚度是影响振动特性的重要因素之一。
在模态分析中，刚度可以通过改变结构形状、材料和壁厚等来调节。
1.2 材料：车架的材料也会对振动特性产生影响。
不同的材料具有不同的弹性模量和阻尼特性，会直接影响车架的振动频率和振幅。
1.3 结构：车架的结构形式和连接方式也会影响振动特性。
结构的设计应考虑到振动特性的优化，如加强部分、裁剪冗余部分等。
1.4 载荷：车架所承受的载荷也是影响振动特性的重要因素。
不同的载荷会导致不同的振动模态，需要合理设计来满足振动要求。
1.5 边界条件：车架与其他部件的连接方式和边界条件也会影响振动特性。
合理的边界条件可以减少振动传递和噪声的产生。
2. 车架模态分析的方法和工具2.1 有限元分析：有限元分析是车架模态分析中最常用的方法之一。
它通过将车架划分为多个小单元，建立数学模型并进行求解，来获得车架的振动特性。
2.2 模态测试：模态测试是直接测量车架振动特性的一种方法。
通过在实际车架上安装加速度计等传感器，可以记录下车架在不同频率下的振动模态。
2.3 优化设计：通过模态分析获得的振动特性信息，可以对车架进行优化设计。
从材料选择、结构调整到边界条件的改变，都可以用于改善车架的振动特性。
车架模态分析报告(一)
车架模态分析报告（一）引言概述：
车架模态分析是车辆工程领域重要的研究方向之一，它通过对车辆的结构进行模态分析，以获取车辆在振动中的模态特性，从而为车辆结构的优化设计提供依据。
本文将对车架模态分析进行深入研究和探讨，以期为车辆工程领域的研究提供参考。
正文：
1. 车架模态分析的意义
- 了解车辆在振动条件下的模态特性
- 提供车辆结构设计的优化方案
- 提高车辆的安全性和稳定性
- 降低车辆噪音和振动的水平
- 为车辆疲劳寿命和可靠性评估提供依据
2. 车架模态分析的方法
- 有限元分析法
- 模态测量法
- 振动试验法
- 数值模拟法
- 动力学响应分析法
3. 车架模态分析的关键技术
- 模态参数的提取和分析
- 模态振型的绘制和对比
- 模态频率的计算和验证
- 模态传递函数的建立和分析
- 模态质量和阻尼的评估
4. 车架模态分析的应用领域
- 汽车工程
- 铁路工程
- 航空航天工程
- 船舶工程
- 工程机械
5. 车架模态分析的挑战和发展趋势
- 多物理场耦合模态分析
- 多尺度模态分析
- 自适应模态分析
- 模态分析与优化设计的一体化
- 车辆动力学与模态分析的融合
总结：
通过对车架模态分析的研究和探讨，可以深入了解车辆在振动条件下的模态特性，为车辆结构的设计提供优化方案，并提高车辆的安全性、稳定性和舒适性。
车架模态分析在汽车工程、铁路工程、航空航天工程、船舶工程和工程机械等领域有着广泛的应用。
未来，
车架模态分析将面临多物理场耦合、自适应性和一体化设计的挑战，在融合车辆动力学分析的基础上不断发展和完善。
半挂汽车车架有限元模态分析及优化设计
横梁 、２根 前 后 横 梁 、２根 边 梁 及 支 架 等 焊 接 而 成 。根据 其 结 构 特 点 ，选 择 ｂａ ８ ｅｍ１８梁 单 元 并 通
过定义 截面 形 状 和 偏 置 距 离 模 拟 主纵 梁 及 横 梁 和 边 梁 ，选 择 ｃｍｐｎ４单 元 模 拟 板 弹 簧 。车 架 材 料 ｏ ｉｌ
半 挂 汽 车车 架有 限元 模 态 分 析 及 优 化 设 计
蒋红旗 李 顺才 ， １中 国矿 业 大学深部 岩 土 国家重点 实验 室 徐 州 ２ １０ ２０ ８
２徐 州师 范大学机 电工程 学 院
摘
徐州
２ １ １ ２ １６
要 ：车 架 是 半 挂 汽 车 结 构 件 中结 构 和 载 荷 都 很 复 杂 的 关 键 部 件 ，为 提 高 车 架 整 体 性 能 ，对 某 型半 挂 汽
、
ｆａ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ，ｉ ｒ ａ ｅ ｈ ｏ ｏｒ ｒｆｅ ｅ ｃ ｒｍ ｔｕ ｔｒ ｎｃ ｅ ｓ ｓｔ ｅ ｌｗ— ｄｅ ｑｕ ｎ ｙ，ｉ ｒ ｖ ｓｔ ｎ ｍｉ ｅ ｏｍ ａ ｃ ｎｄ ｐ ｏ ｉｅ ｈ ｏ ｅｉ ａ ｓｓｆ ｒｄｅ ｒ ｍｐ ｏ ｅ ｈｅｄｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅａ ｒ ｖｄ ｓｔ ｅ ｒ ｔｃ ｌｂａ ｉ ｏ — ｆ ｓｇ ｎｄ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｔ ｈ ａ ． ｉｎ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅ ｆ ｍｅ ｌ Ｋ ｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ： ｓ ｍｉｔａｌ ｒ ｒ ｍｅ；ｆｎｉ ｌ ｍｅ ｔ ｅ —ｒ ｉｅ ；ｆａ ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ；ｍｏ ｌａ ａｙｓｓ；ｏ ｔｍ ｉａ ｉｎ ｄ ｓｇ ｅ ｄａ ｎ ｌ ｉ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｅ ｉ ｎ
０ 引言
目前 ，各 种专 用 车 辆 普 遍 存 在 自重 大 、重 心
车架的模态分析ANSYS
车架的模态分析ANSYS车架的模态分析简介：对车架进行模态分析，找出其固有频率和振型，设计分析的时候可以避开某些频率，利于实现使用寿命和可靠性。
车架的模型简化为两根纵梁和若干根衡量，采用梁单元建模的方法，建立车架的模型。
给定边界条件，划分网格，进行求解固有频率（ANSYS默认的频率为前6阶），最后得到相关的固有频率和振型。
使用ANSYS 14 Toolbox Modal进行求解。
建立如下工程流程图：只需要顺序完成相应的流程，有些流程未必要严格按照顺序。
绘制草图：尺寸约束：在Concept中选择Line from Sketch，选中绘制的草图。
在Concept中选择Section,建立截面的特性。
有多种截面可供选择。
Part,Body 中将截面赋予给BodyCross Section 中将选中自己创建的Section。
在view中选择Cross Section Solid几何建模已经完成，进入下一流程Model这一步骤主要进行网格的划分，和模态求解的划分。
点击Mesh,在右侧设置Detail of Mesh,然后点击,生成如下网格图。
接下来设置分析，Pre-Stress设置一般为空，根据实际设置。
主要进行，Analysis SettingsOptions中Max modes to find 是用来设置要分析的阶数。
一般默认为6Output Control用来设置相应的输出主要由应力，应变，节点力。
设置相应的边界条件，边界条件对于结果的影响很大，不同的边界条件就会有不同的频率和振型。
两边都采用Displacement，限制两个方向的位移，保留Y方向自由。
点击右侧的工具栏，选择相应的边界区域，让后加上边界条件。
再选择相应的边界条件的时候可以通过调整不同的显示方式，这样更容易选中需要的。
设置完成以后就开始相应的求解过程。
计算出6阶固有频率让后将6阶固有频率都选中，分析振型的结果。
选中Tabular Data ,点击Solve。
半挂车有限元车架挠度和模态分析
半挂车有限元车架挠度和模态分析作者：张坤，杨波，杨涛来源：《专用汽车》 2009年第10期1引言随着世界经济的高速发展，半挂牵引车在公路运输中占有越来越大的比重，欧美等发达国家和地区长途货运几乎都由此类车辆完成。
在我国，半挂牵引车也已成为重型专用汽车的第二大品种…。
半挂车车架主纵梁是半挂车的关键部位，它的结构特点是纵梁长、轴距大、货箱面积大，但是由于它承受着半挂车内外的各种载荷，受力非常复杂，所以，在保证车架主纵梁具有足够的强度和刚度的同时，需要防止车架有过大的变形。
当汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架要承受因路面不平整而产生的随机动载荷，并在该振动源的激励下产生振动，如果振源的激励频率接近于车架的固有频率，便会引起共振现象，产生剧烈的振动和噪声，甚至造成结构破坏。
为提高汽车行驶的安全性、舒适性和可靠性，必须对车架结构的固有频率进行分析，通过结构设计避开各种振源的激励频率。
因此，车架结构模态分析在现代汽车结构设计中也具有重要的意义。
2车架的有限元分析2.1半挂车车架的结构本文采用的模型是某厂设计的半挂车车架，主纵梁由四根优质成型工字刚或焊接工字钢组成，分为前后两部分，前段纵梁为阶梯形，承载面下凹距地面较低，以降低重心。
由于货台较长，其行驶的转弯半径较大，通过性不好，因此在空载状态下，需将前货台与后货台直接叉接连接，以提高整车的通过性。
前段纵梁采用冲压钢板成型或成型槽钢连接，后段纵梁上翼板采用扁钢连接，下翼板采用矩形管连接。
因纵梁的截面过高，为防止纵梁的截面失稳，采用加强板把纵梁的上下翼板连接起来。
车架前部通过牵引销连接牵引车，中部可以放置风力发电的叶片等工程机械。
车架表面铺有压花钢板和若干防滑条，车架下部通过钢板弹簧连接三车桥。
半挂车架的尺寸为前端纵梁上、下翼板厚度均为20 mm，腹板高度为510 mm；后段纵梁上下翼板厚度为20 mm，腹板高度为560 111111，三桥轴距为l 850 mm。
骨架式半挂车车架三维实体建模与静态分析
２ 方 法
在 ＰｏＥ中建立车架三维实体模 型， ｒ ／ 再将模 型进行理想化并抽取中面 ， 最后导入 Ａ Ｓ Ｓ中生 ＮＹ
收稿 日期 ： ０ ８— ５—２ ２０ ０ １
第一作者简介 ：肖绪锦 （９ ４一） １８ ，男 （ ） 汉 ，湖北黄石人 ， 助理工程师
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｅ — ｉ ｎ ｉｎ ｌｅ ｔ ｙ ｍｏ ｅ ｆａ４ 一 ｏ ｋ ｌｔｎ ｃ ｎａｎ ｒｓｍｉ ｒｉ ｒｆ ｍｅ ｗａ ｓｒ ｃ ：Ａ ｔｒｅ ｄｍｅ ｓ ａ ｎｉ ｄ ｌｏ ０ ｆ ｔｓ ｅｅｏ ｏ ｔｉｅ ｅ — ａｌ ｒ ｓ ｏ ｔ ｏ ｔ ｅ ａ
有骨架 鹅 颈式和平 板鹅 颈式 。本 文 中的集装 箱半
成车架有限元模 型
。因板壳单元精度较高 ，
该骨架式集装箱半挂车车架 的结构采用 Ｓｅ６ ｈｌ ３ ｌ 壳单 元 ， 而钢板 弹 簧的模 型采 用 ｂａ ｅｍ４梁单 元近 似模拟 ４。
挂车架为骨架平直式 ， 总长 １ ３ ｍ， ２００ｍ 主要结构 为 ２根纵梁和 ２ 根横梁 。纵梁为工字钢 ， ５ 前后横 粱为薄壁矩形钢 ， 中间各横梁为各种型号的槽钢 ， 厚度为 ４８— ｍ不等。 ． ８ｍ
骨 架 式 半挂 车 车 架 三维 实体 建模 与 静 态分 析
肖绪锦 ， 黄桂芬 ， 陈铭年
（ 建农林大 学 机 电工程学院 ， 福 福建 福州 ３０ ０ ） ５０ ２
摘要 ：为改进半挂车车架设计 ， 利用 Ｐ Ｅ软件 时 ４ ｍ／ ｏ英尺 骨架式集装箱半挂 车车架进行三 维实体建 模。将三维 实体模 型进行 简化 处理和抽 中面后 导入 Ａ Ｓ Ｓ中， ＮＹ 再进行模型修 补、 网格 划分 ， 建立半挂
车车架有限元模型 ， 然后进行约束和加 载 ， 分析其在 弯 曲：￣Ｔ 车架的静 态应 力分布情 况和强 度校 ｒ －
某半挂车的设计与分析
10.16638/ki.1671-7988.2020.23.021某半挂车的设计与分析田甜，翟豪瑞*（盐城工学院汽车工程学院，江苏盐城224051）摘要：通过三维建模软件UG对半挂车车架建立三维模型，再利用中间格式IGS将简化后的三维模型导入到ANSYS Workbench中进行前处理然后分析其结果。
对典型工况进行静力分析得到半挂车车架的总变形量云图和等效应力云图，以此来判断车辆是否能够安全稳定行驶；通过模态分析研究其各阶固有频率，避免共振，为设计的合理化提供理论支持。
关键词：半挂车；UG；ANSYS Workbench；静力分析；模态分析中图分类号：U469.5+3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)23-66-04Design and Analysis of a Semi-trailerTian Tian, Zhai Haorui*( Yancheng Institute of Technology physical Education Department, Jiangsu Yancheng 224051 )Abstract: The 3D modeling software UG is used to build 3D models of semi-trailer frames, and the medium format IGS is used for preprocessing and analysis of results by importing simplified 3D models into ANSYS Workbench. To determine if the vehicle can drive safely and reliably, static analysis of typical working conditions is used to obtain a full strain cloud map and an equivalent stress cloud map of the semi-trailer frame. The natural frequencies of each order are studied through modal analysis to avoid resonance. Design rationalization provides theoretical support.Keywords: Semi-trailer; UG; ANSYS Workbench; Static analysis; Modal analysisCLC NO.: U469.5+3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)23-66-04前言半挂车车架作为整车的主要承载基体，承受着来自车辆自身与外部各种形式的复杂载荷，也是许多专用工作装置以及重要总成的安装基础。
车架的模态分析
车架的模态分析A nalysis for the modals of vehicle’s frame张孝琼Zhang Xiaoqiong（滁州学院机电工程学院，滁州 239000）（Institution of Mechanical and Electrical Engineering,Chuzhou University ，Chuzhou239000，China ）摘 要:本文利用先进的有限元软件Ansys 对半挂车车架进行模态分析，得出了车架的固有频率和振型特征.可以通过研究汽车零部件或整车的振动情况，避开这些频率或最大限度地减小对这些频率上的激励[4]，可以为该车的进一步研究提供参数。
关键词：车架；有限元；模态分析Key words ：Vehicle ’s frame ；Finite element ；Modal analysis0 引言车架作为半挂车的关键部件，其结构必须有足够的静强度和刚度来达到其疲劳寿命、装配和使用的要求，同时还应有合理的动态特性来达到控制振动与噪声的目的。
在车架结构设计中，如果只考虑结构的静强度和刚度，很可能会在设计过程中造成车架局部结构的不合理，而导致半挂车在运行中产生共振，产生噪声。
模态分析作为动态分析的基础，是动态分析的重要内容。
对车架进行模态分析以掌握车架对激振力的响应，从而对车架设计方案的动态特性进行评价己经成为半挂车车架设计过程中必要的工作。
1车架的模态分析1.1建模CXQ9190型半挂车的车架主要是边梁式结构，由2根阶梯工字型纵梁和20根折弯件的横梁组成，纵梁和横梁上还不规则的分部着许多的电线安装孔和加强块。
车架结构复杂，但是根据圣维南原理，模型的局部细小变化和改动并不影响模型总的分析结果，因此建立车架有限元模型前对车架进行了一些简化[1]⑴ 部分离应力远的圆弧过渡简化为直角，工艺上需要的倒角、抜模斜度等都不予考虑，这样可以减少在这些区域上的网格划分的数量，提高计算速度；⑵ 车架上有些构件，如凸台、销孔、线路孔、吊环孔等，仅是为了满足功能要求而设置的对结构的强度没有很大的影响，可以忽略；⑶ 除去对车架结构应力分布不产生太大影响的工具箱和防护网等零部件[2]。
铝合金骨架半挂车轻量化设计与研究
铝合金骨架半挂车轻量化设计与研究发布时间：2021-05-10T16:33:57.713Z 来源：《建筑科技》2020年10月下作者：刘洪杰[导读] 现如今，我国的社会经济在迅猛发展，社会在不断进步，车架总成是整车的主承载结构件，并承受着多变载荷。
研究车架的承载特性是结构设计的基础。
以一款现役铝合金集装箱运输半挂车车架为研究对象，根据相关标准及技术要求对其铝合金骨架结构的强度和刚度进行了有限元分析，并模拟了满载状态下弯曲、扭转、转弯、加速、制动等工况下的结构强度，为其结构可靠性的优化提出了理论依据。
山东锦德荣工业装备有限公司刘洪杰 271100摘要：现如今，我国的社会经济在迅猛发展，社会在不断进步，车架总成是整车的主承载结构件，并承受着多变载荷。
研究车架的承载特性是结构设计的基础。
以一款现役铝合金集装箱运输半挂车车架为研究对象，根据相关标准及技术要求对其铝合金骨架结构的强度和刚度进行了有限元分析，并模拟了满载状态下弯曲、扭转、转弯、加速、制动等工况下的结构强度，为其结构可靠性的优化提出了理论依据。
结果表明，文中提出的铝合金骨架半挂车设计方案在满足国家标准及法规的前提下，可有效降低整备质量458kg（相较于同类钢挂车），符合新形势下对商用车轻量化的需求，可实现降低能耗及铝合金的绿色发展。
关键词：轻量化设计；铝合金半挂车；有限元分析；结构优化引言在物资交换的运输方式中，半挂车以灵活、高效的特点在运输领域扮演着越来越重要的角色，半挂车车架作为半挂车最重要的部件，承载着半挂车自身和外部的各种载荷，由于运行的道路比较复杂，车架的受力也相当复杂，因此要保证半挂车车架具有足够的强度和刚度。
在满足车架强度和刚度的情况下，铝制车架相比钢制车架能够减轻重量，提高运输效率，大幅降低物流成本。
因此，铝制车架的研究与应用是现在非常重要的方向。
目前，半挂车的设计基本都是根据经验，缺乏理论依据。
本文以某厂生产的铝合金半挂车车架为研究对象，利用三维设计软件建模，再将三维模型导入有限元软件进行前处理及求解计算，通过有限元静态分析，得出车架满载时，在不同工况下的变形和应力分布，为此类车型以后的设计和改进提供理论依据。
- 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)。
ｂ ｉｇ ｉｃ ｎｅ ． ｈ ａ ’ ｄ ａ ｃｃ ａａ ｔｒｓ ｃ ｅｅａ ａｙｅ ｏｐ ｏ ｉｅｔｅ ｒｔ ａ ａａｆｒｔｅ ｅｎ ｎ ｅ ｔｄ Ｔ ｅｆ ｍｅＳ ｙ ｍｉ ｈ ｒ ｃｅｉｔ ｓｗ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ｔ ｒｖｄ ｏｅｉ ｌｄ ｔ ｏ ｒ ｎ ｉ ｈ ｃ ｈ ｄ ｓ ｎｏ ｅ —ｒｉ ｒｃ ａｓｓａ ｄ ｔｅｓｕ ｙｏ ｙ ａ ｃｃ ａａｔｒ ｔ ｓ ｅｉ ｆｓｍｉ ａｌ ｈ ｓｉ ｎ ｔｄ ｆ ｎ ｍｉ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ． ｇ ｔ ｅ ｈ ｄ ｓｃ
（ ｏ ｅｅｏ Ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｌ ｔｃｌ ｎｉ ｅｉｇ Ｆ ｊ ｎＡ ｒ ｕ ｕｅａｄＦ ｒｓ ｙ ｎｖｒｉ ， ｕｈｕ３０ ０ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃａｉａ ａｄＥｅ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ， ｕｉ ｇｉ ｌ ｒ ｎ ｏｅｔ ｉ ｅｓｙ Ｆ ｚｏ ５ ０２， ｈｎ ） ｌ ｃ ｉ ｎ ｎ ａ ｃｔ ｒＵ ｔ
析其动 态特性 。
关键词 ：货车；半挂车车架 ； 限元 ； 有 模态分析
中图分 类号：Ｕ ６ ．２ ４ ３ ８ 文献标识码 ： Ａ
Ｍ ｏ ａ ｎａ ｙ ｉ ｆｓ ｌ ｔ ｎ ｅ －ｒ ｉｅ ｒ ｍｅ ｄ ｌａ ｌ ｓｓ ｏ ｋｅｅ ｏ ｓ ｍｉｔ ａ ｌ ｒ ｆ ａ
Ｈ ａｇＧ ｉ ｎ Ｘａ ｕｉ，Ｃ ｅ ｎｎａ ｕ ｎ ｕｆ ， ｉｏＸ ｊ ｅ ｎ ｈｎＭｉｇ ｉ ｎ
骨 架式 半挂 车车 架 的模 态 分 析
黄桂芬 ，肖绪锦 ，陈铭年
（ 建农林大学 机 电工程 学院 ， 福 福建 福 州 ３０ ０ ） ５０ ２
摘要 ：为研 究半挂 车架设计及动 态特性 ， 用 Ａ Ｓ Ｓ有限元软件对 Ｘ ９６ Ｔ 一 使 ＮＹ ＷＳ ３０ Ｚ１骨架式集装箱半挂
车架进行模 态分析 ， 定其 固 确 有频率和振 型 ， 以清晰的动 态图 象 述结 构在 受到激励 时 的表 现 ， 分 描 并
挂车车架进行模态分析， 通过振 型和动画直观地 显示车架的动态特性 ， 为研究和评价车架的结构
和设 计提供 了理 论参考 。
具的集装箱半挂车产量不断增长。而车架承受着 来自 传动系和悬架的振动和噪声 ， 直接关 系到车 的操控 、 安全和舒适等性能。尤其是货车车架作 为载荷的重要承载件 ， 容易出现断裂 。因此 ， 车架
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ＮＳ Ｅ ｓ ｆ ｒ ｓ ａ ｏ ｔｄ ｔ ｋ ｄ １ ｎ ｌｓｓｏ Ｗ Ｓ ３ ０ Ｚ １ ｓ ｅｅ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｅ Ａ ＹＳ Ｆ Ｍ ｏ ｗａ ｅｗａ ｄ ｐ ｅ ｍａ ｅ ａｍｏ ａ ａ ｙ ｉ ｆＸ ｔ ｏ ａ ９ ６ Ｔ 一 ｋ ｌ—
ｑ ｅ ｃ ｎ ｉｒ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｒ ｖ ｄ ｌ ａ ｙ ａ ｃ ｉ ｇ ｆｔ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｌ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｈ ｎ ｕ ｎ ｙ ａ ｄ ｖｂ ａｉ ｄ ｎ ｏ ｐ ｏ ｉ ｅ ａ ｃｅ ｒｄ ｎ ｍｉ ｍａ ｅ ｏ ｔ ｃｕ ａ ｒ ｒ ｎ ｅ ｗ ｅ ｏ ｈ ｒ ｐｆ
１ 车 架概 况
该集装箱半挂车架为骨架平直式半 挂车架 ， 总长 １ ３ ／， ２ ０ｉｎ 总宽为 １ ３ ｍ， 根纵梁和 ０ ｎ ０ｍ 由２ １ ２ 根横梁以及其他结构 （ ５ 斜支撑 ， 两翼结构等 ） 组 成 。车架采用钢管焊接而成 。纵梁为工字钢 ， 根据其截面高度的变化分为 ３段 ， 前后两段 截面 高度不变 ， 而中间段即鹅颈处截面高度连续变化。 前后两根横梁为薄壁矩形钢 ， 中间各横梁为各 种 型 号 的槽 钢 。槽 钢 型号最 小为 ６３｝最 大为 １＃ ．｝ ， ６， 厚度从 ４８ ｍ到 ８ ｍ不等 。型材材料为 １ Ｍ ．ｍ ｍ ６ ｎ
在满足强度和刚度要求后 ， 还应具有合理的动态 特性。故须对其进行固有特Ｉ的模态分析。模态 生
分析作 为研 究结 构 动 力 特性 的一 种 近 代 方 法 ， 主
要用于确定结构的固有频率和振型。对半挂车架 进行模态分析 ， 为研究实际振动瞬息变化的半挂 车 提供 了有效 的预测 和理 论基础 ¨ ｊ 。 本文应用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 软件对某 ４ Ｏ英尺骨架式半
ｔｎ ｃ ｎ ａｎ ｒｓ ｍｉｔａ ｌｒｆａ ． Ｉ ｓ ａｓ ｅ ｏ ｄ ｔｒ ｎ ｈｅ ｓ ｍｉｔａｌ ｒｆａ ｅ Ｓ ｎ ｔ ｒ ｌｆｅ ｏ ｏ ｔ ｉｅ ｅ —ｒ ｉｅ ｒ ｍｅ ｔＷａ ｌｏ ｕｓ ｄ ｔ ｅｅ ｍｉｅ ｔ ｅ — ｉ ｒｍ ’ ａ ｕ ａ ｒ — ｒ ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｄ ｃ ｒ ｃ ｕ ｋ ｔｕ ｋ；ｓ ｍｉｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｓｓ ｉ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｅ － ａｌ ｈ ｓ ｉ ；ｆ ｔ ｅｅ ｎ ；ｍｏ ａ ｎ ｌ ｓ ｒ ｅ ｎ ｅ ｄ ｌ ａｙ ｉ ａ ｓ
０ 引言
随着 交通 运输 业 的 发展 ， 为集 装 箱 运 载 工 作
收稿 日期 ： ０ ８— ５—２ ２０ ０ ２ 第一作者简介 ： 黄桂芬 （９ ４一） １８ ，女ｆ ） 福建南平人 ． 士研究生 ， 究方向 ： 车车 身结 构与设计理论 、计算 汉 ， 硕 研 汽 机辅助工程分析．
增刊
黄桂芬 ， 等 骨架式半挂车车架的模态分析
第 ６卷 增刊 ２０ ０ ８年 ｌ ２月
福 建工 程学 院学报
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｕｉ ｎｖｒ ｔ ｏ ｅｌ ｌ ｙ ｏｒａ ｏ ｊ ｎＵ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃ ｏ Ｆ ａ ｅ ｉ Ｔ ｍｏ ｇ
Ｖｏ ． ｕ ｐ ． １６Ｓ ｐ １ Ｄｃ ｏ８ ｅ ．２ ０
文 章 编 号 ：６ ２— ３ ８ ２ ０ ） ０— ０ ０— ４ １７ ４ ４ Ｉ０ ８ Ｓ ０ ４ ０