车架有限元分析

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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。

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。

车架有限元分析

1前言车架是汽车的主要部件。

深人解车架的承载特性是车架结构设计改进和优化的基础。

过去汽车设计多用样车作参考,这种方法不仅费用大,试制周于精确解。

因此,正确建立结构的力学模型,是分析期长,而且也不可能对多种方案进行评价。

现代车架设计已发展到包括有限元法、优化、动态设计等在内的计算机分析、预测和模拟阶段。

计算机技术与现代电子测试技术相结合已成为汽车车架研究中十分行之有效的方法。

实践证明,有限元法是一种有效的数值计算方法,利用有限元法计算得到的结构位移场、应力场和低阶振动频率可作为结构设计的原始判据或作为结构改进设计的基础。

2车架的静态分析力学模型的选择有限元分析的基本思想,是用一组离散化的单元组集,来代替连续体机构进行分析,这种单元组集体称之为结构的力学模型;如果已知各个单元体的力和位移(单元的刚度特性),只需根据节点的变形连续条件与节点的平衡条件,来推导集成结构的特性并研究其性能。

有限元的特点是始终以矩阵形式来作为数学表达式,便于程序设计,大量工作是由电子计算机来完成,只要计算机容量足够,单元的剖分可以是任意的,对于任何复杂的几何形状,多样化的载荷和任意的边界条件都能适应。

然而,由于有限元是一种数值分析方法,计算结果是近似解,其精度主要取决于离散化误差。

如果结构离散化恰当,单元位移函数选取合理,随着单元逐步缩小,近似解将收敛于精确解。

因此,正确建立结构的力学模型,是分析工作的第一步目前采用有限元分析模型一般有如下两种:梁单元模型和组合模型等。

梁单元模型是将车架结构简化为由一组两节点的梁单元组成的框架结构,以梁单元的截面特性来反映车架的实际结构特性。

其优点是:划分的单元数目和节点数目少,计算速度快而且模型前处理工作量不大,适合初选方案。

其缺点是:无法仔细分析车架应力集中问题,因而不能为车架纵、横梁连接方案提供实用的帮助。

组合单元模型则是既采用梁单元也采用板壳单元进行离散。

在实际工程运用中,由于车架是由一系列薄壁件组成的结构,且形状复杂,宜离散为许多板壳单元的组集,其缺点是前处理工作量大,计算时间长,然而随着计算机技术的不断发展,这个问题已得到了较好的解决,而且由于有大型有限元软件支撑,巨大的前处理工作量绝大部分可由计算机完成,也不是制约板壳元模型实际运用的困难了。

某型号矿用半挂牵引车车架的有限元分析

某型号矿用半挂牵引车车架的有限元分析杨扬（神东煤炭集团责任有限公司，榆林719315）摘要:对某型号矿用半挂牵引车车架进行了有限元分析，建立了以壳单元为基本单元并采用多点约束MPC）单元模拟铆钉传力的有限元计算模型。

通过静态分析表明了车架在满载弯曲工况与满载扭转工况下的应力及变形分布情况。

经过模态分析，获得了车架的固有频率和振形特征。

综合分析结果,对车架结构的改进提供了一些建议。

关键词:牵引车;车架;静态分析;模态中图分类号:U463.320.2文献标识码:A0引言矿用半挂牵引车车架作为非承载式车身结构的主要部件,其主要功能是固定汽车的大部分部件的相对位置，还要承载半挂牵引车车身包含的各种载荷。

汽车在行驶时，要承受来自路面的弯曲、扭转载荷以及由路面、悬架等各部件所产生的振动。

车架在设计时，不仅要保证有足够的强度和弯曲及扭转刚度，还要避免车架由外部激振频率所引发的共振导致车架使用寿命的下降。

本文建立了某型号矿用半挂牵引车车架的有限元模型，对其刚度和强度以及模态进行了有限元分析,为以后的结构改进设计提供理论依据。

1半挂牵引车车架有限元模型的建立车架有限元模型建立是采用的壳单元模型，有效避免了横梁连接点不易确定和梁单元模型纵的等一些问题，尤其是能明确展示出连接点位置的变化和加强板以及支架的一些情况，经过与实验数据的比较其计算精度也比较高。

此外，在车架有限元分析中还需要考虑汽车悬架的因素和各种约束模拟。

首先，我们应该在分析的过程中在solidworks或在UG软件里进行建立模型，可以依据其中关联的原则性简单化操作，实体模型如图1所示，接下来把模型快速导入ANSYS里，再采用shell63单元将半挂牵引车架采用整体网格分划，一定要在所有连接点和形状有明显突变的区域进行网格多次细化，在铆接处采取mpc184单元连接，这样半挂牵引车车架就形成了一个新的建模整体。

接下来利用mass21单元和combine14单元以及beam4单元对悬架和轮胎分别进行模拟。

摩托车车架的有限元分析及结构优化研究的开题报告

摩托车车架的有限元分析及结构优化研究的开题报告
一、选题背景及意义
摩托车是一种重要的交通工具，其车架是整个车辆结构中至关重要的组成部分。

车架的结构设计和优化对于摩托车稳定性、操控性、安全性等方面有着重要的影响。

有限元分析是一种常用的分析方法，能够对复杂的结构进行有效的分析和优化，因此可以用于摩托车车架的有限元分析及结构优化。

本研究旨在通过有限元分析和优化技术，提高摩托车车架的结构强度、刚度、减轻重量，达到优化设计的目的。

二、研究内容和方法
本研究的主要内容包括以下几个方面：
1. 摩托车车架有限元模型的建立
2. 车架在不同工况下的有限元分析
3. 车架结构的优化设计
4. 优化设计后的性能测试与对比分析
研究方法主要采用有限元分析软件进行模型建立和分析，并结合优化算法进行车架结构的优化设计。

三、预期成果和意义
本研究的预期成果主要包括以下几个方面：
1. 摩托车车架的有限元模型和分析结果
2. 车架结构的优化设计方案
3. 优化设计后的车架结构重量减轻和强度等性能指标的提升
该研究对于摩托车车架结构的优化设计和改进具有重要意义，能够提供相应的指导和参考，为更好地提高汽车的性能和可靠性提供有力的支持。

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。

汽车底盘车架设计中的有限元分析技术应用

汽车底盘车架设计中的有限元分析技术应用对于汽车制造商和设计师来说，设计一款坚固、耐用且安全的底盘车架是至关重要的。

在现代汽车设计过程中，有限元分析技术（Finite Element Analysis, FEA）被广泛应用于底盘车架设计中，以保证其结构的可靠性和性能。

本文将探讨有限元分析技术在汽车底盘车架设计中的应用，并介绍其在结构优化、材料选择和碰撞安全等方面的重要作用。

有限元分析技术是一种计算求解结构力学问题的数值分析方法，通过将底盘车架分割成有限个小单元（有限元），借助计算机进行离散化求解，从而得到车架在外力作用下的应力、应变、位移等力学响应。

这一计算模型可以准确描述车架的力学特性，并预测其结构行为。

首先，有限元分析技术在汽车底盘车架设计中的应用之一是结构优化。

通过对车架的有限元模型进行各种负载条件和约束条件的分析，设计师可以确定哪些局部区域受到最大的应力，从而确定哪些地方需要加强或重新设计。

例如，在汽车底盘车架的连接点和受力集中的区域，可以使用有限元分析来评估应力分布情况，以确保其强度和刚度满足设计要求。

此外，有限元分析还可以帮助设计师优化车架的减重设计，在保证结构安全性和刚度的前提下最大限度地降低车重，提高燃油经济性。

其次，有限元分析技术在材料选择方面也发挥着重要作用。

通过在有限元模型中引入不同材料的特性参数，设计师可以比较不同材料组合的效果，选取最佳材料以满足设计要求。

例如，比较不同材料的强度、刚度、耐腐蚀性等特性，以在保证结构安全性的前提下选择最轻最强的材料。

这种材料选择的优化可以有效地提高整个车架的性能，并且在节约成本的同时提高车辆的可靠性和可维护性。

最后，有限元分析技术在碰撞安全方面也具有重要意义。

通过对车架在碰撞事故时的有限元分析，设计师可以模拟和预测车辆受到冲击后的结构变形、应力分布和吸能能力等。

这对于汽车碰撞安全的设计和评估非常重要。

通过有限元分析的结果，设计师可以根据不同碰撞力的作用方式，合理设计车架吸能结构，以保护车辆内部乘客的安全。

某车型车架的有限元分析。开通一报告

开题报告某车型车架的有限元仿真分析一、选题的目的及研究意义车架也称大梁，车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。

同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷。

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。

具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。

车架在实际环境下要面对4种压力即：负载弯曲、非水平扭动、横向弯曲、水平棱形扭动。

要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。

如果车架在某方面的韧性(stiffness)不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。

汽车车架静力学分析主要包括弯曲和扭转两种工况，这是评价车架质量最重要的指标。

采用牵性力学理论及有限元原理，利用大型通用有限元分析软件ANSYS 对某车型车架在弯曲、扭转两种工况下进行力学分析，得出了在弯曲和扭转工况下某轿车车架的刚度变化。

并对不同荷载情况下的车架不同部位的应力、位移进行较为全面的数值模拟，为对车架的强度分析提供参考和依据。

由此可见车架对汽车的重要性，采用ANSYS对汽车车架进行结构优化设计，可以对结构的动态特性作出评价。

同时对车架的模态分析结果进行验证，使车架结构在原有基础上得以分析并优化，以保证车架的安全性精简性等。

二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势及研究方法等.1.研究现状：目前，国内对汽车车架的设汁与研究已经从主要依靠传统的经验分析设汁方法逐渐发展到有限元等现代设计方法，但是尚未像汽车整车和主要零部件的参数确定那样广泛应用优化设计方法。

所以汽车车架结构参数化设计与优化仍是近些年的重要研究领域。

2．发展趋势：有限元分析技术能够满足用户对车架的应力分布的需要，结构优化技术能够为车架的设计提供更合理的设计尺寸。

基于UG的某电动三轮车车架有限元分析

基于UG的某电动三轮车车架有限元分析【摘要】本研究基于UG软件对某电动三轮车车架进行有限元分析。

文章首先介绍了研究背景和研究意义，然后详细讨论了车架结构设计、有限元分析模型建立、载荷及边界条件设置、应力分析和变形分析。

通过对车架的有限元分析，得出了应力和变形的分布情况。

结论部分总结了分析结果，提出了优化建议，并展望了未来研究方向。

本研究为提高电动三轮车的结构强度和稳定性提供了理论指导，对于优化设计和改进性能具有重要意义。

【关键词】关键词：UG、电动三轮车、车架、有限元分析、结构设计、载荷、边界条件、应力分析、变形分析、优化建议、研究背景、研究意义、分析结果、展望未来。

1. 引言1.1 研究背景目前，关于电动三轮车车架的有限元分析研究还比较有限，大部分研究都是基于传统的车架设计理念，缺乏针对电动三轮车特殊结构和载荷的分析。

本研究旨在基于UG软件对某电动三轮车车架进行有限元分析，探讨其在不同载荷条件下的应力分布和变形情况，为其优化设计提供可靠的理论依据。

通过对电动三轮车车架的有限元分析，可以深入了解其受力情况，找出潜在的弱点和改进空间，提高车辆的安全性和稳定性。

也可以为今后电动三轮车车架的设计和研究提供一定的参考和借鉴。

这一研究具有重要的理论和实践意义。

1.2 研究意义电动三轮车作为新型交通工具，其车架结构设计对车辆性能和安全性有着至关重要的影响。

通过有限元分析方法对电动三轮车车架进行研究，可以为车辆设计和制造提供重要的参考和指导。

具体来说，有限元分析可以帮助分析车架在不同载荷下的受力情况，预测车架在运行中可能发生的应力和变形情况，进而优化车架结构，提高车辆的安全性和稳定性。

通过有限元分析还可以对电动三轮车车架在不同条件下的性能进行比较，找出潜在的问题并及时加以解决。

这对于提升电动三轮车整体性能、降低生产成本具有重要意义。

对电动三轮车车架进行有限元分析研究具有重要的理论和现实意义，对推动电动车行业的发展和进步具有积极作用。

汽车车架的有限元分析

定，同时两前轮分别输入向下和向上的指定位移。
约束后轮６个位移。两前轮在Ｚ方向分别输入方向相反的位移。分析的车架应力、移结果如图６和位
（４和图５。图）
被模拟为准静态载荷时需要引人动载荷系数。（）曲工况１弯
弯曲分析工况模拟满载状态下，四轮着地使汽
车在良好路面上匀速直线行驶的状态。通过有限元
图２纯弯曲工况车架应力分布云图
图３纯弯曲工况车架位移图
２３静强度分析．
２有限元模型的建立和分析
２１有限元模型．
本设计所选用的载货汽车的载重量为５。对该ｔ
车车架使用四节点单元进行分析，单元长度为
５ｍ０ｍ。材料属性中的密度为７０ｋ／、泊松比为８０ｇｍ，
车架的静强度分析一般仅考虑纯弯曲工况和
０、．弹性模量为２６ｌＰ。车架有限元模型如图１３．ｅａ０１
所示。
弯扭工况。其中纯弯曲工况是车辆的四个车轮在同水平面时的静力工况；弯扭工况是车辆的四个车
一
轮不在同一水平面时的静力工况，中左前轮和右其后轮同时抬起时的静力工况是一种比较恶劣的弯扭联合工况。
在良好路面下匀速直线行驶时的应力分布和变形
情况，并进行汽车车架结构的强度和刚度校核。
分析计算时，约束前后车轮垂直方向的位移。
最大应力值１１Ｐ４Ｍａ最大位移３５ｍ．ｍ２

利用有限元分析优化摩托车车架设计

利用有限元分析优化摩托车车架设计摩托车是一种广泛使用的交通工具，其车架设计对于车辆性能和安全性至关重要。

在设计摩托车车架时，有限元分析是一种常用的工具，它可以对车架进行结构优化，提高其刚性和轻量化程度。

本文将通过有限元分析，探讨如何优化摩托车车架设计。

首先，需要明确的是，在摩托车车架设计中，刚性和轻量化是两个主要的优化目标。

刚性对于提升车辆的稳定性和操控性至关重要，而轻量化则可以提高车辆的燃油效率和加速性能。

因此，在设计摩托车车架时，需要在保证刚性的前提下，力求减少其重量。

有限元分析是一种基于数值计算方法的结构分析技术，在摩托车车架设计中能够有效地模拟和分析不同载荷情况下的应力分布和变形情况。

通过有限元分析，设计师能够得到车架的应力云图和变形云图，进而找到薄弱部位和应力集中区域，从而为优化设计提供依据。

在开始有限元分析之前，首先需要进行几何建模。

通过计算机辅助设计（CAD）软件，可以根据摩托车的整体尺寸和排列来创建车架的三维模型。

在建模过程中，需要考虑摩托车的整体结构和连接方式，以保证良好的刚性和稳定性。

接下来，需要定义材料特性和加载条件。

摩托车车架通常由金属材料制成，如高强度钢或铝合金。

在有限元分析中，需要输入材料的弹性模量、泊松比和屈服强度等参数，以便对车架的应力和变形进行计算。

同时，还需要根据实际使用情况确定载荷类型和大小，包括行驶载荷、制动载荷和悬挂系统载荷等。

完成建模和加载条件之后，将模型导入有限元分析软件中进行计算。

有限元分析软件将模型划分成许多小元素，根据材料和载荷条件，计算每个元素的应力和变形。

然后，通过元素的连接关系和应力传递规律，计算整个车架的应力和变形情况。

通过有限元分析，可以得到车架的应力云图和变形云图。

应力云图用彩色表示不同部位的应力大小，通过对比云图，可以找到应力集中区域和薄弱部位。

变形云图则用于确定车架在各个载荷下的变形情况，从而评估其刚性和稳定性。

在了解了车架的应力和变形情况之后，可以根据实际需求进行优化设计。

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UG的某电动三轮车车架有限元分析

基于UG的某电动三轮车车架有限元分析二、有限元分析的基本原理有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）是一种工程计算方法，通过将复杂结构分解为许多小的有限元单元，然后在每个单元上进行物理场的数值模拟，最终得到整体结构的物理行为。

有限元分析的基本原理是将连续物体离散为有限个元素，然后在每个元素上建立物理方程，通过求解这些方程来分析整体结构的力学性能。

在进行有限元分析时，首先需要对要分析的结构进行几何建模和网格划分，然后设置物理参数和边界条件，最后进行计算和分析。

三、建立电动三轮车车架的有限元模型在进行有限元分析前，首先需要建立电动三轮车车架的三维模型。

我们选择使用UG软件进行建模。

UG是一种专业的三维设计软件，能够满足复杂结构的建模需求。

我们根据实际车架的结构和尺寸，在UG软件中进行三维建模，包括主要构件的几何形状、连接方式等。

在建模过程中，需要考虑结构的对称性、受力情况和安装位置等因素，以保证建立的有限元模型能够尽可能真实地反映实际情况。

建立完三维模型后，我们需要对车架进行网格划分。

网格的划分方式会直接影响有限元分析的计算精度和效率，需要根据实际情况合理划分。

在进行网格划分时，需要注意将结构复杂、受力较大的区域进行细化，以确保分析结果的准确性。

四、设置有限元分析的边界条件和加载在建立完有限元模型并完成网格划分后，我们需要设置分析的边界条件和加载。

边界条件包括约束条件和受力条件，约束条件用于描述结构的受限情况，受力条件用于描述结构所受的外部载荷。

对于电动三轮车车架的有限元分析，约束条件通常包括固定连接的轮轴处以及悬挂处的约束，受力条件包括车架受到的动力载荷、垂直载荷和转向载荷等。

五、进行有限元分析计算在设置完边界条件和加载后，就可以进行有限元分析的计算了。

有限元分析软件会根据之前设置的条件，在每个网格单元上建立物理方程，并进行求解。

在计算过程中，可以得到结构的应力、应变、位移等物理量分布，通过对这些物理量的分析，可以判断结构的强度和刚度等性能。

XXX车架有限元分析

XXX车架有限元分析近年来，汽车行业的发展可谓突飞猛进。

为了提高汽车的安全性能和稳定性，车架的设计变得尤为重要。

在汽车设计中，车架的主要任务是提供强度和刚性支撑，以保护车辆乘员和其他部件免受碰撞产生的冲击。

而有限元分析（FEA）是一种有效的工具，可以帮助工程师们评估车架在不同条件下的强度和稳定性。

有限元分析是一种数值计算方法，将复杂的结构划分成无数小的有限元素，通过在每个元素上施加约束和载荷，来模拟结构的行为。

在车架的有限元分析中，主要考虑的是车架的静态刚度和动态响应。

首先，在车架的有限元分析中，需要确定车架的材料性质。

车架通常是由钢材制成，因为钢材具有较高的强度和刚度。

然后，根据车架的几何形状和设计要求，将车架划分成许多小的有限元素。

每个元素都有其特定的物理属性，如材料类型、密度、弹性模量等。

在分析过程中，需要先施加各个节点上的载荷，并确定约束条件。

载荷可以是车辆自身的重量和负载，也可以是外部施加的碰撞力。

约束条件可以是车轮的固定位置或其他支撑点。

然后，利用有限元分析软件求解得到车架在不同应力下的变形情况。

通过有限元分析，可以评估车架在各种工况下的强度和刚度。

在静态刚度方面，可以评估车架在静止状态下的刚性支撑效果。

而动态响应方面，则可以模拟不同道路条件下车架的变形和振动情况。

有限元分析还可以用来进行优化设计。

工程师可以根据分析结果对车架的材料选择、结构形式和连接方式等进行调整，以提高车架的性能。

例如，在车架设计中可以采用钢材和其他高强度材料的复合结构，以提高刚度和强度。

此外，在连接部位采用焊接、螺栓等方式，可以提高连接的牢固度和稳定性。

总之，有限元分析是现代汽车设计中必不可少的工具之一、通过对车架的有限元分析，可以评估车架的强度和稳定性，为车架的设计和优化提供科学依据，从而提高汽车的安全性能和稳定性。

车架有限元分析

摘要现代汽车绝大多数都有作为整车骨架的车架，车架是整个汽车的基体。

汽车绝大多数部件和总成（如发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱及有关操纵机构）都是通过车架来固定其位置的。

车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。

因此，车架的静、动态特性是其结构设计、改进和优化的依据，是确保整车性能优良的关键因素之一。

本文以6470型SUV车架作为研究对象，分析论证了CAD/CAE技术在汽车车架设计中的应用，主要内容如下：（1）选取一个SUV车型，通过查找和测量得到其主要的车型参数。

（2）运用CAD软件Unigraphics（简称UG）建立车架的三维模型。

（3）通过UG软件和ANSYS件的无缝连接将车架的三维模型导入ANSYS软件中。

（4）运用ANSYS软件的强大的有限元分析功能对该车架进行网格划分，施加适当的约束和载荷，对车架进行有限元静态分析，从而校核了该车架的强度和刚度，分析结果，校核该车架的强度和刚度能否满足要求。

在建模和有限元分析过程中，就CAD三维实体的建模方法、有限元理论的数学基础、有限元软件ANSYS、CAD软件与有限元接口技术、有限元分析方法的前期后期处理等方面做了研究工作，为后续工作做了较好的技术准备。

关键词：车架；CAD/CAE；ANSYS；有限元分析；静力分析AbstractMost modern cars are used as vehicle skeleton frame, which is through the matrix. Most parts and assemblies of a vehicle（such as engine, transmission, suspension, steering, cab, containers and related control mechanism and so on）are all over the frame to a fixed location. The function of a vehicle frame is to support the connection parts, and to take from inside and outside the vehicle loads. So, the static and dynamic analysis characteristics of frame is not only the base of its structure design, improvement and optimization, but also one of the key factors to ensure that vehicle performance.Finite element analysis has become an essential technology in the design of vehicle structure. As for compute-intensive and the analysis step，intuitive linear analysis of frame is very difficult. And ANSYS Finite element analysis software program can discrete elements into countless units to facilitate analysis, calculation and optimized results.On this article, 6,470 SUV frame is the objects to be researched to analyze and demonstrate CAD/CAE technique and its application in the design of automobile frame. Mainly as follows:(1) Select a SUV models，Find and measure its main parameters;(2)Establish the three dimensional model of the frame by UG;(3) Import the three dimensional frame model in UG into ANSYS through the seamless connection between UG and ANSYS;(4) Use the powerful finite element analysis for the frame element mesh, impose the appropriate constraints and loads and make the finite element static analysis of frame to check the strength and rigidity of the frame，During the modeling and finite element analysis，a lot of research work about the three-dimension solid modeling method, mathematical basis of finite element theory, interface technology of finite element, late and early processing of finite element analysis method is done, preparing for the follow-up work to be done better.Keywords: Frame, CAD/CAE; ANSYS; Finite Element Analysis; Static Analysis目录摘要 (I)Abstract (II)第1章前言 (5)1.1汽车车架介绍 (5)1.2国内外研究现状 (6)1.3研究意义及目的 (7)第2章软件介绍 (9)2.1 UG简介 (9)2.1.1 UG发展综述 (9)2.1.2 UG软件的优势 (9)2.2 ANSYS简介 (10)2.2.1有限元软件ANSYS发展综述 (10)2.2.2 ANSYS的技术特点 (10)2.2.3 ANSYS的功能 (11)第3章车架的建模 (13)3.1车架结构的简化 (13)3.2实体车架模型的建立 (13)第4章车架的有限元分析 (17)4.1 静力分析基础 (17)4.2车架静力学分析模型的建立 (18)4.3 悬架的模拟 (22)4.4 载荷的处理 (23)4.5车架静力分析工况及约束处理 (24)4.5.1 满载弯曲工况分析 (25)4.5.2 满载扭转工况分析 (30)4.5.3 满载制动工况分析 (33)4．5.4满载转弯工况分析 (34)第5章传统车架计算方法与有限元法比较 (37)第6章论文总结 (41)致谢........................................................ 错误!未定义书签。

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。

车架有限元分析范文

车架有限元分析范文车架有限元分析是一种用于计算机辅助设计和优化车架结构的工程分析方法。

通过对车架结构进行适当的离散化处理，将复杂的连续体结构转化为由有限个节点和单元组成的离散系统，然后利用数学和力学原理对这个离散系统进行数值计算和分析。

有限元分析方法首先需要将车架结构进行三维建模。

建模时需要考虑到车架的外形尺寸、材料性质、连接方式等。

然后，将车架模型分割成有限个小的单元，如三角形或四边形单元。

每个单元有一组节点，它们的位置决定了单元的形状和尺寸。

在建立了有限元模型后，需要给单元节点分配适当的约束条件和加载条件，以模拟实际工况下的力学行为。

约束条件可以是固定边界条件或限制位移条件，加载条件可以是施加在车架上的荷载、压力或温度差等。

接下来，有限元分析方法将根据车架模型和加载条件构建一个刚度矩阵。

这个刚度矩阵描述了车架模型在各个节点上的刚度和幅度。

然后，通过计算刚度矩阵和加载条件的乘积，得到车架结构在受到施加的荷载下的应变和应力分布。

通过有限元分析方法，可以获得车架模型在不同工况下的应力、应变、位移等信息。

这些信息可以用来评估车架结构的强度、刚度和稳定性，并指导优化设计过程。

例如，可以在一些应力集中的区域增加材料或调整结构形状，以提高车架的承载能力和刚度。

另外，有限元分析方法还可以用于模拟车架在不同工况下的动态响应。

通过对车架结构进行动态分析，可以评估车架在行驶过程中的振动和冲击响应，并优化车架结构以提高乘坐舒适性和行驶稳定性。

总之，车架有限元分析是一种有效的工程分析方法，能够帮助设计人员评估车架结构的强度、刚度、稳定性和动态响应，从而指导优化设计过程，提高车架的性能和可靠性。

有限元分析强度分析(自行车车架力学实验关键承力结构)

有限元分析强度分析(自行车车架力学实验关键承力结构)机械1202 马也 3120301052引言：自行车的车身主要有前车架和后车车架组成，为了对已经制造出来的自行车进行承受能力实验，设计师专门针对这个分析设计了一套夹具(工装)，以便于自行车车架受力试验的进行。

试验中关键的部位是两个轴（图1中A和C两个位置），这两根曲轴是车架的受压试验直接着力点，设计要求前后支架载荷比例满足：1:1.43，并且要求前后轴受力在1000N以上。

设计师在设计时根据设计经验设计了一套架子（图1），但是不能确保两根轴的强度是否满足要求，因此采用有限元ANSYS对车架进行了力学分析和强度计算，对这个设计方案的可靠性验证具有重要参考意义。

图1 自行车受力架三维图分析思路：整个支架主要有前支架和后支架构成，分析对象为支架上的两根不同跨距的支杆，而支杆的强度只与杆上的载荷和接触有关，从图上也可以看出杆才是整个结构强度最弱的部位。

两根支杆和整个支架均采用普通不锈钢材料。

影响计算精度的最大影响因素为材料、网格、接触和约束。

在网格达到一定数量后，由于有限元的网格无关系，这时可以不用考虑网格的影响了，同种材料下的强度计算时，杆的接触设置是关键，这里采用No separation进行接触设置。

载荷以坐标分量的形式在Y轴（重力方向）分别施加不同的载荷，直至达到材料的屈服强度位置（材料一旦进入屈服，就会发生永久性的变形，此处为杆的弯曲）。

为了计算出结构的最大安全载荷，也就结果从弹性变形过渡到塑性变形的临界载荷，下面对两杆和支架分别进行了载荷计算，因为试算的次数比较多，因此工作量非常大。

在分别求出各杆的最大临界载荷后在整个支架模型上分别添加最大临界载荷，最后考察总体受力情况。

具体实现步骤如下“1双击ANSYS workbench启动按钮，启动ANSYS workbench如下图所示：2.ANSYS WORKBENCH启动后弹出工具栏如下图，双击Static Structural3. 双击Engineering Data设定材料属性,从通用材料库中选择不锈钢(Stainless Steel)，材料参数结果如下图所示。