基于ANSYS的车架有限元分析

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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吊车支撑梁的分析设计及优化研究

基于ANSYS吊车支撑梁的分析设计及优化研究ANSYS是基于有限元理论的大型通用有限元分析软件。

它广泛应用于工程设计、结构仿真、材料分析、热力学分析等领域。

在工程设计中，吊车支撑梁作为一个承受重载的重要结构零件，需要经过分析设计及优化研究，确保其高效、安全、可靠。

通过ANSYS分析，在进行吊车支撑梁设计时，需要首先建立模型。

模拟吊车支撑梁几何尺寸、材料性质以及负荷情况等，生成三维有限元模型。

同时，需要确定边界条件，包括支撑条件、连接方式、边缘约束等。

然后通过加工工艺处理模型进行悬挂，获得吊车支撑梁的负荷合理分布。

在分析设计和优化研究方面，ANSYS提供了多种解决方案。

其中，结构力学分析是最常用的分析方法。

它能够模拟材料弹性、塑性、损伤和破坏等现象，并计算出各种应力、位移、变形等物理量。

通过仿真分析，可以评估吊车支撑梁的强度、刚度、稳定性等性能指标，为后续优化研究提供基础。

优化研究的目标是通过改变设计参数，提高吊车支撑梁的性能，降低成本，减少材料浪费等。

ANSYS提供了一系列的优化工具，包括灵敏度分析、优化算法、参数化设计等。

在吊车支撑梁的设计优化中，可以利用其中的优化算法，通过最大化性能、最小化成本等目标函数，自动寻找最优解。

同时，可以通过参数化设计，设置设计变量进行批量优化研究，以寻找全局最优解。

在吊车支撑梁的分析设计及优化研究中，ANSYS是重要的工具。

它不仅提供了准确的仿真分析，而且提供了强大的优化研究功能，为用户节约了时间和成本，帮助设计者更好的实现优化设计。

数据分析是管理和决策过程中的重要工具。

在日常生活和商业领域中，收集和分析数据可以帮助我们获得有关趋势、模式和行为的深入理解。

以下是一些相关数据及其分析。

1. 消费者调查数据消费者调查数据是管理营销战略的关键工具。

其中最重要的指标是消费者满意度。

通过分析这些数据，可以了解顾客对产品或服务的评价，可以帮助商家制定改善产品或服务的策略。

另外，还可以了解产品或服务所占市场份额，这可以为商家的营销战略提供依据。

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ANSYSWorkbench减震器支架组有限元分析

TECHNIC FORUM/技术论坛2011/09基于ANSYS Workbench减震器支架组有限元分析Finite Element Analysis of Absorber Bracket Component Based on ANSYS Workbench 121胡顺安孙博王振凯HU Shun-an et al1. 山东蓬翔汽车有限公司山东烟台 2656072. 三一重型装备有限公司辽宁沈阳 110027摘要：详细介绍了减震器支架组有限元分析时的模型前处理、边界条件设定及后处理等分析过程，并通过对减震器支架组的应力分析结果进行的评判，系统分析了该减震器支架组在不同载荷下的适用情况。

关键词：减震器支架组有限元应力分析Abstract Pre-process, boundary conditions, and post-process in the finite element analysis of the absorber bracket component were elaborated, by evaluating the stress analysis result of the absorber bracket component, the applicable condition of the absorber bracket component in different loads were analyzed.Key words absorber bracket component; finite element; stress analysis+中图分类号：U463.335.1.02 文献标识码：A 文章编号：1004-0226(2011)09-0070-021 前言根据市场反映，原先设计的减震器支架易从根部撕裂，后续产品可通过改进下推力杆支架和减震器支架的结构来满足产品的使用要求；但市场上已售出的产品因为下推力杆支架已经焊接在桥壳上，无法采用改进下推力杆支架的方式加以解决，急需返修，故提出采用改进减震器支架替代原减震器支架，并在局部采用加强筋，再将减震器支架和加强筋焊接在下推力杆支架上的返修方案。

基于ANSYS软件的支架强度有限元分析报告

基于ANSYS软件的支架强度有限元分析报告一、概述本次大作业主要利用ANSYS软件对支架的应力和应变进行分析,计算出支架的最大应力和应变。

然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为支架的优化分析提供了充分的理论依据，并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想，对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。

二、问题分析如图1所示的支架由3mm钢板折弯而成。

该支架的h2一侧为固定支撑，顶部平面承受书本重物载荷，重物重量为500N。

材料的杨氏模量为2E11Pa，泊松比为0.3，密度7850kg/m3。

图1 支架a b h1 h2 w数据80 40 15 40 15三、有限元建模支架由钢板折弯而成，厚度尺寸相对长度和宽度尺寸来说很小，所以在ansys中采用面体单元进行模拟，在Workbench中的单元设置为shell181，材料即为结构钢材料，其弹性模量为2.1e11Pa，泊松比为0.3，密度为7850kg/m^3图2 材料属性双击Geometry进入几何模型建立模块，首先设置单位为mm。

以XY平面为为基准建立如下草绘面。

图3 草绘面1再以此草绘面生成面体，通过概念建模的方式实现。

图4 生成面体对上面面体的长边进行拉伸，拉伸方向为垂直向外，拉伸15mm图5 拉伸成面体对相交区域进行倒角，倒角半径为3图6 最终几何模型双击model进行分析界面进行网格划分，首先定义面体厚度为1mm图7 面体厚度随后进行网格划分，设置网格尺寸为5mm，采用全四边形网格划分方法，同时在倒角位置采用Mapped Face sizing功能映射网格，保证网格过度平滑。

图8 有限元网格模型检查网格质量，Workbench中网格质量柱状分布图如下所示，最差的都大于0.6，网格质量平均值为0.84，可见网格质量很好，满足计算精度图9 网格质量检查添加载荷，如10所示支架h2一侧为固定支撑，采用Fix Support固定方式实现，顶部平面承受500N的均布力，采用Force实现，如下图所示图10 载荷加载四、有限元计算结果（1）位移变化，如图12所示，结果最大变形为0.17mm，发生在左侧边角区域，刚好为载荷加载边缘处，也为结构刚度最为薄弱区域图12 位移云图（2）等效应力计算结果，如图3所示，最大等效应力为213MPa，发生在右侧倒角区域，该处为约束边缘处，由于约束会引起较大的应力集中，所以在实际情况下应该加大此处的倒角过度，减缓应力集中现象。

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桥梁检查车主桁架的有限元分析

关键词：路桥施工
１工程案例
工程概况本桥桥梁的起点桩号为Ｋ１１２＋６００．００，终点桩号为Ｋ１１４＋６１１．９３２，桥梁全长２０１１．９３２ｍ；本桥上部结构采左３ｘ３０ｍ＋４ｘ２９．２５ｍ＋
２ｘ３３ｍ＋（２ｘ２４＋１９）ｍ＋（４５＋８０＋４５）ｍ＋（２６．８８５＋２８．２４＋２３．８０７）ｍ＋４Ｘ（３ｘ３０）ｍ＋（３５＋３１）ｍ＋３Ｘ２５ｍ＋２ｘ３２ｍ＋４ｘ２５ｍ＋２Ｘ（３ｘ３０）ｍ＋２ｘ３０ｍ＋３ｘ３０ｍ＋２Ｘ（３ｘ
使用ＡＮＳＹＳ进行结构受力分析并优化是一种高效快捷的方法。
参考文献［１］张质文，虞和谦，王金诺，等．起重机设计手册．北京：中国铁道出版社
１９９８．
【２］机械设计手册编委会．机械设计手册．北京：机械工业出版社，２００４．
收稿日期：２０１３—４—２作者简介：张剑（１９８６一），男，湖北人，助理工程师，主要研究专用桥梁检查维修设备工作。
蕉 Ⅱ困
２０１３年４月
【文章编号】１００４—７３４４（２０１３）０８—０１７６—０２
路桥工程施工技术工艺的探讨
丘永忠
（广东省梅州市）
摘要：路桥施工工程是一个复杂的系统工程，方案的优劣受众多因素影响，本文以路桥工程为例，介绍施工工序以及它的控制要点，为规范监测工作，保证监测质量，优化设计及指导施工提供可靠依据。本文对路桥工程施工技术工艺的探讨进行了描述，以供参考。
２施工工序和质量控制要点
２．１墩柱施工工序（１）施工放线、安装塔吊。

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翟培培(西安石油大学机械工程学院,陕西西安710065)摘　要:采用某麦弗逊悬架参数,建立悬架系统的三维模型㊂利用ANSYS Workbench有限元分析软件对悬架进行了三种工况下的静力学分析,得出悬架的强度和刚度特性,并对悬架有限元模型进行了模态分析,将计算得到的悬架固有频率与汽车受到的其他激励频率进行对比,评价该悬架是否具有避开与车辆其他系统产生共振区域的性能,为今后的悬架设计提供了一定的理论基础㊂关键词:汽车悬架　有限元分析　模态分析中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1002-6886(2019)02-0061-04Finite element analysis of a vehicle suspension based on ANSYSZHAI PeipeiAbstract:The model of suspension system was established based on the parameters of McPherson.The static analysis of sus⁃pension under three working conditions was carried out using ANSYS Workbench,and the strength and stiffness characteris⁃tics of suspension were obtained.The modal analysis of the suspension model was carried out,and the calculated natural fre⁃quencies of the suspension were compared with excited frequencies of the vehicle to judge whether the suspension will pro⁃duce resonance.It provided a theoretical basis for future suspension design.Keywords:vehicle suspension,finite element analysis,modal analysis0　引言随着人们生活水平的提升,人们在追求汽车所带来的便利之外,还希望获得最大的乘坐舒适感㊂汽车悬架系统作为汽车底盘中的重要组成部分之一,不仅起到了支撑车身的功用,且其性能直接决定了乘坐者的乘坐舒适度和汽车行驶的平稳度,当车辆遇到不平路面时,汽车悬架可以将车轮上所受到的力和力矩转移到车身上,进而达到减弱道路对车辆的冲击,缓解承载结构震动的效果,所以,在车辆运行过程中,汽车悬架自身的性能直接决定了汽车能否正常行驶[1-2]㊂鉴于此,本文主要以某麦弗逊车前悬架系统为原型,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对汽车悬架系统进行分析,为今后的悬架设计提供了一定的理论基础[3]㊂1　悬架有限元模型建立1.1　悬架实体模型建立及模型简化本文在建立悬架实体模型时,考虑到选件零件比较复杂,装配比较困难的特征,利用Workbench自带的CAD接口,将模型导入其中㊂在Solidworks建立了悬架系统的弹簧㊁减振器㊁转向节㊁三角臂㊁球销等零件并根据悬架真实的工作环境进行了装配,得到实体模型如图1所示㊂根据模型的简化原则,对悬架作出了如下简化处理:对焊接和螺栓连接部分采用了绑定连接方式,球销与三角臂连接的方式选择Workbench连接关系中的球面副(spherical)㊂由于本次分析主要关心悬架关键零件的强度问题,因此弹簧和减振器不作为分析的主要对象㊂根据某麦弗逊悬架参数,建立了所关心强度变化的模型如图2所示㊂1.2　模型网格划分及材料定义网格划分是有限元求解过程中非常重要的一部分,良好而优质的网格不仅可以提高分析结果的精㊃16㊃图1　悬架三维模型图图2　悬架简化模型度,同时可以提高分析的速度,减小分析过程出错率[4]㊂经过综合考虑所要分析的悬架结构,规则形状零件采用六面体实体单元,不规则平面采用正四　图3　悬架网格划分面体实体单元,对着重考虑的区域进行了细化网格的处理,并对连接处的网格进行了修复,计算了网格的数量㊂网格划分后的模型如图3所示㊂装配体模型导入后,需要定义装配体的各个零件的材料,悬架各个零件所使用的材料性能直接影响悬架整体结构的强度和其他性能㊂表1　悬架材料属性表零件材料密度/(kg /mm 3)弹性模量/Pa泊松比转向节45CrMo 7.85E-6 1.78E110.27球销42CrMo7.85E-6 2.1E110.28三角臂SAPH4407.85E-62.07E110.32　不同工况下悬架结构强度分析1)车辆在运动时,受到的来自于不平路面的冲击;2)车辆在刹车过程中,受到的地面的冲击力和车辆本身的惯性力;3)车辆在转弯过程中,受到的来自车身内部与路面的力㊂分别求出上述工况发生时悬架的受力情况,并利用该力作为施加载荷,对悬架进行有限元分析,得出悬架在不同工况下的强度㊂2.1　不平路面工况当车辆行驶在不平路面上时,车轮受到来自地面的垂直载荷而向上跳动,此时的动载系数最大,悬架主要受到垂直于地面向上的力的作用[6]㊂带入车辆相关参数数据,经过计算可以得到车辆在经过不平路面时所受到的最大垂直载荷为11930N㊂利用ADAMS /Car 模块中的准静力学仿真功能,对悬架各点进行力学分析,得到转向节主轴承座处力大小为11869N㊂根据上述分析所得的结果,对悬架系统进行有限元分析,对悬架系统的转向节轴颈施加载荷,图4为悬架系统约束和加载情况㊂图4　不平路面工况下图5　不平路面工况下约束和加载应力云图悬架在粗糙路面的应力分布云图如图5所示,应力最大值为139.39MPa,该值出现在转向节与减振器连接处以及下球销的轴颈处,其主要原因是由于汽车在通过不平路面时,受到来自于垂直路面方向的力,这使得下球销处受到了较大的垂直载荷作用,在此载荷作用下,三角臂绕球销转动,因此三角臂应力较小㊂图6　不平路面工况下图7　制动工况下约束位移云图和加载图6是悬架系统在不平路面情况下的变形图,从图中可以看出,最大变形出现在转向节主轴承座处以及球销与三角臂连接处,这是因为三角臂两轴套处以圆柱副固定,汽车通过不平路面受到了垂直于地面的载荷的作用,三角臂绕穿过两轴套处的中心轴转动,因此使得上述两处出现较大的变形量㊂2.2　制动工况除了汽车在行驶过程中遇到的不平路面的工㊃26㊃况,制动工况也是不可避免的㊂这种工况较上一种工况略微复杂,因为车轮轮毅安装在轴承上,所以汽车在制动工况下转向节的中心受力处不会受到扭矩作用,汽车在刹车过程中只受到来自地面的垂直载荷Z ′max ,经过计算可得车轮的垂直载荷Z ′max 为6681N,制动载荷X ′max 为5345N㊂将所得数据输入到ADAMS /Car 模块中进行准静力学仿真,得到的转向节主轴承座处受力为Z ′max 为6620N,X ′max 为5965N㊂在制动工况下对悬架系统进行有限元分析时如图7所示㊂悬架在制动工况下的应力分布云图如图8所示,该工况下最大应力值291.05MPa,应力主要集中在转向节与减振器连接处的下螺栓孔处和球销轴颈处,及球销处㊂悬架在制动工况下的变形图如图9所示,最大变形发生在转向节与制动盘连接螺栓孔的下方以及转向节与球销连接处,与实际情况相符㊂图8　制动工况下应力图9　制动工况下位移云图分布云图2.3　转向工况转向工况相对复杂,既要保持车身转弯时的平衡性能及各零件的正常运行,又要达到合理的转弯目的㊂因此使得汽车不仅受到来自于地面的力,还受到转弯过程引起的各种力,当汽车转弯时,受到指向转弯中心的向心力,该向心力是由静摩擦力充当的㊂经计算得,垂直载荷为4772N,最大横向载荷为3818N㊂将该数据代入到ADAMS /Car 模块中进行准静力学仿真,可以求出关键点在仿真过程中的受力情况,求得转向节轴承座处载荷Z ″max 为4712N,Y ″max 为3787N㊂根据悬架实际工作情况,在对其进行转向工况下有限元分析时,其应力云图如图10所示㊂由图10看出在转向工况下,最大应力值为251.1MPa,出现最大应力的位置为转向节主轴承座止口处以及转向节与减振器连接臂下端,这是由于在转向工况下,悬架主要承受来自于横向的力,该横向力在悬架纵向平面内形成力矩㊂图10　转向工况下应力图11　转向工况下位移云图分布云图转向工况下的变形图如图11所示,最大变形发生在转向节与横拉杆连接处以及转向节与球销连接处,因为在该种工况下,转向节节臂由于横向力的作用而受到较大力矩㊂3　悬架模态分析3.1　模态分析的目的汽车在运动过程中,悬架承受着来自于地面的冲击载荷以及车身内部其他零件相互作用的载荷,大多数的载荷是动载荷,使悬架受到了冲击作用和振动作用㊂模态分析是动力学分析的基础,模态分析不仅可以确定悬架结构的固有频率,防止共振的产生,而且还能确定悬架在各类动载作用下的振动特性和振动规律[7-8]㊂3.2　模态分析及结论在模态分析中,结构的动力影响主要来自低阶振型,因此,结构的动态特性主要通过低阶振型判定,本文选取低阶模态进行计算求解㊂选取悬架整体㊁转向节㊁三角臂分别进行前6阶的模态计算㊂在模态分析中,固定方式为约束转向节和减振器接触处的6个自由度,在三角臂与副车架相连的两个位置选择圆柱副固定,即释放切向旋转自由度,固定其他所有自由度㊂网格划分如同前1.2节所述,规则形状零件采用六面体实体单元,不规则平面采用正四面体实体单元,关键部位合理细化㊂经过分析求解悬架前6节固有频率如表2㊂为了更加直观的观察到模态的变化规律,方便与模态振型云图对比,绘制了前6阶固有频率可以绘制模态分布图,以横坐标为阶数,纵坐标为频率,如图12㊂㊃36㊃表2　悬架前6阶模态表阶　数频率/Hz 1271.992443.643515.234630.325700.336742.33图12　模态分布图不同阶数的模态都对应着不同的振型,通过观察振型可以找到悬架整体最大位移处,即最容易破坏的位置㊂列出1~6阶振型云图如图13-18所示㊂图13　悬架1阶模态振型云图　图14　悬架2阶模态振型云图图15　悬架3阶模态振型云图　图16　悬架4阶模态振型云图图17　悬架5阶模态振型云图　图18　悬架6阶模态振型云图通过模态振型云图可以看出各阶频率下悬架容易发生的共振的位置,高频阶段振动主要发生在三角臂处,低频阶段振动主要发生在转向节节臂,悬架的固有频率在271.99Hz 至742.33Hz 变化,将该频率与车辆在行驶过程中受到的来自于路面㊁发动机及其他因素引起的激励的频率进行对比,其中,高速公路和较好路面激励在5Hz 以下,发动机激振在100Hz 以下,其他条件的激励也维持在100Hz 以下[9],因此该悬架可以避免汽车在行驶中与汽车产生共振,设计较为合理㊂4　结论本文对悬架系统在不平路面工况㊁制动工况以及转向工况下,分别分析了静力学特性,得出了悬架在三种工况下的应力和位移云图,结合实际分析了悬架的强度和刚度特性㊂同时还对悬架系统进行了模态分析,得出了前6阶的固有频率,通过与汽车受到的其他激励频率相比,确定了该悬架系统不会与汽车发生共振现象㊂参考文献[1]　梁新成,黄志刚,朱亭.汽车悬架的发展现状和展望[J ].北京工商大学学报,2006,24(2):30-33.[2]　黄李丽.某型汽车悬架系统性能分析与研究[D ].南宁:广西大学,2008.[3]　BROOK C ,THORNLEY F R.Plant and equipment usedin opencast mining and associated activities [J ].Colli⁃eryGuardian ,2013,89(11):710-721.[4]　许京荆.ANSYS Workbench13.0数值模拟技术[M ].北京:中国水利水电出版社,2012.[5]　张卫华,翟婉明.第十七届国际车辆系统动力学会议简介[J ].国外铁道车辆,2002,39(1):6-9.[6]　张红旗,曹文刚,徐涛,等.基于ANSYS 的客车转向节的有限元分析[J ].CAD /CAM 与制造业信息化,2002(9):25-27.[7]　袁旦.汽车转向节有限元分析与优化设计[D ].杭州:浙江工业大学,2010.[8]　ALBERT P C ,CHAN N M ,DANIEL W M ,et al.Over⁃view of the application of fuzzy techniques in construction management research [J ].Journal of Construction Engi⁃neeringand Management ,2013,66(12):1241-1252.[9]　郭洪艳,陈虹,赵海艳,等.汽车行驶状态参数估计研究进展与展望[J ].控制理论与应用,2013,30(6):661-672.作者简介:翟培培(1989-),女,陕西兴平人,硕士研究生,研究方向:机械工程㊂收稿日期:2018-11-26㊃46㊃。

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摘要：采用有限元分析软件ANSYS对自行车车架的两种不同结构进行分析，并确定结构合理的类型，并对其进行改进优化，并用ANSYS进行验证。

关键词：自行车；车架；结构；ANSYSFinite element analysis for bicycle frame based on ANSYSWANG Shunmin（Faculty of Automotive engineering,WHUT,wuhan 430070,china）Abstract:Using the finite element analysis software ANSYS to analyze two different structureof the bicycle frame, and determine the reasonable one, and according to the analysis results,the sharp optimization was accomplished, with ANSYS for verification.Key words:bicycle;frame;structure;optimization自行车从诞生到现在已经有200多年的历史，因为其具有结构简单、售价低廉、自重轻、维护容易、不需能源、无污染、无噪声、使用方便灵活等优点而独具特色。

随着全球现代化的发展，交通拥堵、空气污染、油价上涨等问题日益严重，自行车作为传统的交通工具，在人们的生活中仍然具有举足轻重的地位。

自行车在日常生活中使用广泛，而自行车车架作为自行车上面主要的承受道路复杂载荷的作用的部分，对其进行结构的强度和刚度分析在自行车的设计分析中占有很大比重。

由于自行车受力比较复杂，传统的经验设计有很多的盲目性，不能定量的分析结构强度，很容易造成车架的结构设计不合理以致出现过分的应力集中。

车架刚度及模态的有限元分析与优化

车架刚度及模态的有限元分析与优化马迅，盛勇生（湖北汽车工业学院汽车系，湖北十堰442002）摘要：建立某概念设计阶段的车架有限元模型，利用工程分析软件ANSYS6.l计算出其前五阶固有频率、振型及弯曲和扭转刚度；以总质量为目标，在动静刚度许可的范围内对其纵横梁的截面尺寸进行优化设计。

关键词：有限元法；车架；模态分析；弯扭刚度；优化设计Abstract：In this paper，a finite eIement modeI of a frame，which is on the phase of conceptuaI design，is estabIished using the software ANSYS6.l.The primary five naturaI freguencies and corresponding modaI shapes as weII as the static bending and tor-sionaI stiffness are caIcuIated.Aiming at the minimum totaI mass，the section dimension of the IongitudinaI and cross girders of the frame are optimized in the aIIowabIe range of static and dynamic stiffness.Key words：Finite eIement method；VehicIe frame；ModaI anaIysis；Bending and torsionaI stiffness；Optimization design中图分类号：THl32文献标识码：A文章编号：l006-333l（2004）04-0008-04基于有限元法的车架设计流程为：根据设计任务书并参照同类车型车架确定初步的结构方案；建立车架的实体模型；对实体模型进行网格划分，建立车架的有限元计算模型（用于结构选型的概念性设计阶段，大多采用空间梁单元模拟车架的纵横梁）；确定载荷和约束条件；计算车架的刚度、强度、振动模态等关键性能指标；分析计算结果，将其与设计要求对比，看是否符合要求；将初始结构参数作为设计变量，将一些关键性能指标作为状态变量，以质量最轻或体积最小为目标进行优化设计［l］。

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的自卸车车架有限元分析及优化设计

结构。该边梁式车架由２根位于两边的纵梁和若干所示。
收稿日期：０２０ — ６２１— ３２
作者简介：屈葵林（９１）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）０２）１年第６２期础上释放车架右边中间的２吊耳的约束，如图５个
摘要：ＡＹ用ＮＳＳ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：ＮＳＳ有限元分析；ＡＹ自卸车车架；优化设计
中图分类号：４９４２Ｕ６．０文献标识码：Ａ文章编号：６２５５（０２０ — ０８０１７ — ４Ｘ２１）６０５ — ２
ＥｑｉｍｅｔｕｐｎＭａｕａｔｎｅｈｏｏｙＮｏ６，０１ｎｆｃｒｇＴｃｎｌｇ．２２ｉ
基于ＡＳＳ的自卸车车架有限元分析及优化设计ＮＹ
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５５１）４１２
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ＡＳＳ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ＡＣＩＳＩ合并的方式，得到了如图ＡＳＳ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７ｎｌ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FSAE赛车车架有限元分析

２６
第４期２０１３年７月
基于ＡＮＳＹＳ的ＦＳＡＥ赛车车架有限元分析
郭潇然，胡新，何海浪
（长安大学汽车学院，陕西西安７１００６４）
摘要：车架是赛车的重要组成部分，它不仅是各部件的安装载体，更是车手的保护装置，因而车架的强度、刚度和动态特性设计是赛车总体设计中非常重要的一部分。文中使用ＡＮＳＹＳ对
（ｂ）赋予不同截面属性
图１车架建模
运用ＡＤＡＭＳ建立整车模型，模拟得出静止状态下车架与悬架相连接硬点的受力。对车架与悬架
元划分ｌＯ个节点，集中受力的单元再次进行网格细分，以保证网格的质量。
薄，钢管同时承受轴向载荷和弯矩，综合上述情况，
采用Ｂｅａｍ１８８单元建立车架有限元模型，对不同规格的管材赋予不同的截面形状（如图１所示）。网格划分采取尺寸控制策略，为了减少计算量，每个单
公
路＆
Ａ
车架的主要作用是与汽车其他部件协调，为其他部件（如悬架、发动机、座椅、踏板、传动装置等）提
供安装位置，并承受所有部件传来的力，使汽车的各
尺寸或增加加强肋等以降低最大应力，同时对应力

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。

基于ANSYS的混凝土搅拌车副车架的有限元分析

中图分类号：ＴＵ６４２文献标识码：Ａ
ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅＭｉｘｅｒＳｕｂＦｒａｍｅＢａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳ
《中国重型装备》ＣＨＩＮＡＨＥＡＶＹＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
Ｎｏ．１Ｍａｒｃｈ２０１３
基于ＡＮＳＹＳ的混凝土搅拌车副车架的有限元分析
高耀东李帅。孔祥刚
（１．内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古０１４０１０；２．内蒙古北方巴里巴工程专用车有限公司，内蒙古０１４０３３）摘要：利用ＡＮＳＹＳ软件对１４ｍ混凝土搅拌车副车架的静动态特性进行仿真分析。通过ＣＡＴＩＡ软件建立
目前我国生产的混凝土搅拌车多数是由上装部分和通用底盘组装而成的ｊ。其中，上装部分由搅拌筒、前后支撑、副车架、液压系统、操纵系统、清洗系统等主要部件组成。副车架起着连接
底盘和整个上装部分的重要作用。混凝土搅拌车
副车架的三维实体模型，并导入ＡＮＳＹＳＹ有限元分析软件对模型进行静力分析和模态分析，得到其最大应力的分布情况和固有频率及振型特点。为该类型车辆的进一步改进设计提供了理论指导。关键词：搅拌车；副车架；有限元分析；静动态特性；模型
Ｑ３４５．Ｂ，弹性模量Ｅ＝２．０６×１０ＭＰａ，泊松比＝

基于ANSYS Workbench的全向运输车体框架仿真分析

第3期（总第226期）2021年6月机械工程与自动化MECHANICAL ENGINEERING&AUTOMATIONNo.3Jun.文章编号；1672-6413（2021）03-0092-03基于ANSYS Workbench的全向运输车体框架仿真分析张贺（中船重工海为郑州高科技有限公司，河南郑州450000）摘要：以某全向运输车体框架为分析对象，运用SolidWorks三维软件对框架进行三维建模，并通过ANSYS对框架结构进行有限元分析，探究框架结构在实际工况下的应力、应变和变形情况。

通过静力学强度分析可知，框架结构的强度满足所选材料的设计要求，同时结合变形云图发现，结构的变形量很小，满足实际设计要求。

最后根据结构的布局情况，对框架结构进行了在外加载荷条件下的模态分析，探究了框架结构的固有振动频率，进而为驱动电机的选择和运行速度的选取提供参考依据。

关键词：静力学分析；模态分析；ANSYS Workbench；车体框架；全向运输车中图分类号：TP391.7文献标识码：A0引言随着社会的快速发展，对具有特定性能车辆的研发和应用越来越引起各行业重视。

全向运输车作为工业多功能运输车辆中的一种，其不仅具备在平面上可以实现前后、左右和原地旋转等运动特征，而且还具备在不改变车体自身位姿的情况下向任意方向移动的运动特性全向运输车不仅拥有更大的运动灵活性，克服了传统运输车无法横向移动和原地转动等的运动缺陷，而且还可以根据运输物品的特点方便地更改车体结构，更加适用于工作空间狭窄有限、对运动灵活性和承载重量有要求的场合页。

全向运输车已经在多个智能装备行业中得到了广泛的应用，如军工、航天、智能工厂等领域，并且在这些领域的智能化制造和装备过程中发挥了巨大的实用价值。

本文以正在研制的某型号全向运输车承重框架为目标，利用软件SolidWorks构建实体三维模型，通过CAE有限元分析软件对整体框架结构的强度和刚度进行分析，以验证整体框架结构在实际工况下的选材和结构设计的合理性页。