商用车车架常用横梁的力学性能研究
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ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄｅ ｓ ｔ ｈｅ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄａ ｔ ａ ｆ ｏ ｒ ｌａ ｆ ｍｅ ｏｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｃ ｏ ｍ ｍｅ ｒ ｃ ｉ ａ ｌ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ； ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ； ｄ ｙ ｎａ ｍｉ ｃ ｐｅ ｒ ｆ ｏｒ ｍａ ｎｃ ｅ ； ｏｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
架优 化设计 提供 了理 论依 据 。
关键 词 ：商用 车横 梁 ；力学性 能 ；优化 设计
中图分类号 ：Ｕ ４ ６ ３ ． ３ ２
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０（ ２ ０ １ ３ ）０ ４ — ０ ０ １ ０ — ０ ５
Ｔｈ ｅ Ｓｔ ｕ ｄｙ ｏｎ Ｄｙｎ ａｍｉ ｃ Ｃｈａ ｒ ａ Ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏｆ Ｃｏｍｍ ｅ ｒ ｃ ｉ ａｌ Ｖｅｈｉ ｃｌ ｅ
１ 分析 对象
本 文 选 用 了 目前 商用 车 行 业最 常 见 的 十 四种 横 梁结 构
进 行分 析 。
题 ， 同时不 利 于 降低 车 架 自重 及成 本 。为 了优 化 车架 横 梁
墨 孙 毕 任 动 国 业 东 系 兵 于 风 统 湖 商 科 南 用 仿 大 车 真 学 技 系 工 术 统 程 主 中 力 心 管 底 工 学 专 程 盘 业 部 师 传 ，
主要 研 究 方 向为 汽 车 仿 真分 析 、 结 构优 化及 安 全 性分 析 。 商 用 车 常用 的横 梁种 类 很 多 ，但 是 由于没 有 确 切 的横 梁 弯 曲 和扭 转 性 能参 数 ，因此 总 布置 进 行 车架 设 计 时往 往
的布 置 ，需 要 知 道常 用横 梁 结 构 的弯 曲 、扭 转 性 能参 数 ，
目前 商用 车 底盘 常用 的横梁 有 十 四种 ， 使 用有 限 元分 析
用 有 限元手 段标 定各 种横 梁 的性 能 参数 。
软件 Ｈ ｙ ｐ ｅ ｒ Ｍｅ ｓ ｈ 对 横梁 进行 前 处理 ，使用 Ｏ ｐ ｔ ｉ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ 求 解器 标 别安 装 在某 工 程 车上 ，替换 原 来 的第 二 和 第 横 梁 ，验 证 在整 车状 态下 车 架 刚度 的 变化 ，验 证 横 梁 的弯 扭 性 能对 车
孙 国兵 ，罗 以娇 ，王转 宁 ，段 俊英
（ 东 风商 用车 有 限公 司 东风 商用 车技 术 中心 ，武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ） 摘 要 ：由于缺 乏横 梁力 学性 能参 数 ，设 计师 在 车架 设计 时对 横梁 的选 择 比较 随意 ，往 往 只考虑 系统 的通 过性 ，而 忽视 了横 梁本 身对 车架 力 学性 能 的影 响 。本 文 研究 了商 用车 十 四种 常用 横梁 结构 的力 学性 能 ，为 车
设计 ・ 研究 Ｉ 商用车车架常用横梁的力学性能研究
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ２ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ３
收稿 日 期 ：２ ０ １ ３ — ０ ２ — ２ ３
商用车车架 常用横梁 的
力学性能研究
Ｓ ＵＮ Ｇ ｕ ｏ － ｂ ｉ ｎ ｇ ． Ｌ ＵＯ Ｙｉ － ｊ ｉ ａ ｏ ， ＷＡＮ Ｇ Ｚ ｈ ｕ ａ ｎ － ｎ ｉ ｎ ｇ ， ＤＵ ＡＮ Ｊ ｕ ｎ － ｙ ｉ ｎ ｇ
（ Ｄｏ ｎ ｇ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｍｅ ｒ ｃ ｉ ａ ｌ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ＤＥＣ Ｖ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ５ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｃ ｋ ｏ ｆ ｂ ｅ ａ ｍ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ，ｔ ｒ ａ ｄｉ ｔ ｏ ｎａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｎｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｏ ｆ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｕｂ － ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｈｉ ｃ ｈ ｌ ｅ ａ ｄｓ ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ ｏ ｏｋ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｌａ ｆ ｍｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｎｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈｅ
பைடு நூலகம்
ｃ ｒ ｏｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ．Ｔｈｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ，ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｎａ ｙ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏｆ １ ４ ｃ ｏ ｍｍｅ ｒ ｃ ｉ ａ ｌ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ
定 各 种横 梁 的 绝对 弯 曲刚度 和 绝对 扭 转 刚度 ，并将 横 梁 分
架 刚度 的实 际影 响 。
只根 据 自己 的经验 以及 系统 需 求 进行 布 置 。这 就 导致 很 多 车 架 结构 设 计 不合 理 ，车架 扭 转 大 的地 方 布置 了扭 转 刚 度
较 小 的横 梁 ，车架 不 受扭 转 的 地 方布 置 了扭 转 刚 度很 大 的 横 梁 ，这 些 不 合理 的布 置直 接 导 致横 梁 开 裂及 车 架 振动 问
架优 化设计 提供 了理 论依 据 。
关键 词 ：商用 车横 梁 ；力学性 能 ；优化 设计
中图分类号 ：Ｕ ４ ６ ３ ． ３ ２
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０（ ２ ０ １ ３ ）０ ４ — ０ ０ １ ０ — ０ ５
Ｔｈ ｅ Ｓｔ ｕ ｄｙ ｏｎ Ｄｙｎ ａｍｉ ｃ Ｃｈａ ｒ ａ Ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏｆ Ｃｏｍｍ ｅ ｒ ｃ ｉ ａｌ Ｖｅｈｉ ｃｌ ｅ
１ 分析 对象
本 文 选 用 了 目前 商用 车 行 业最 常 见 的 十 四种 横 梁结 构
进 行分 析 。
题 ， 同时不 利 于 降低 车 架 自重 及成 本 。为 了优 化 车架 横 梁
墨 孙 毕 任 动 国 业 东 系 兵 于 风 统 湖 商 科 南 用 仿 大 车 真 学 技 系 工 术 统 程 主 中 力 心 管 底 工 学 专 程 盘 业 部 师 传 ，
主要 研 究 方 向为 汽 车 仿 真分 析 、 结 构优 化及 安 全 性分 析 。 商 用 车 常用 的横 梁种 类 很 多 ，但 是 由于没 有 确 切 的横 梁 弯 曲 和扭 转 性 能参 数 ，因此 总 布置 进 行 车架 设 计 时往 往
的布 置 ，需 要 知 道常 用横 梁 结 构 的弯 曲 、扭 转 性 能参 数 ，
目前 商用 车 底盘 常用 的横梁 有 十 四种 ， 使 用有 限 元分 析
用 有 限元手 段标 定各 种横 梁 的性 能 参数 。
软件 Ｈ ｙ ｐ ｅ ｒ Ｍｅ ｓ ｈ 对 横梁 进行 前 处理 ，使用 Ｏ ｐ ｔ ｉ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ 求 解器 标 别安 装 在某 工 程 车上 ，替换 原 来 的第 二 和 第 横 梁 ，验 证 在整 车状 态下 车 架 刚度 的 变化 ，验 证 横 梁 的弯 扭 性 能对 车
孙 国兵 ，罗 以娇 ，王转 宁 ，段 俊英
（ 东 风商 用车 有 限公 司 东风 商用 车技 术 中心 ，武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ） 摘 要 ：由于缺 乏横 梁力 学性 能参 数 ，设 计师 在 车架 设计 时对 横梁 的选 择 比较 随意 ，往 往 只考虑 系统 的通 过性 ，而 忽视 了横 梁本 身对 车架 力 学性 能 的影 响 。本 文 研究 了商 用车 十 四种 常用 横梁 结构 的力 学性 能 ，为 车
设计 ・ 研究 Ｉ 商用车车架常用横梁的力学性能研究
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ２ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ３
收稿 日 期 ：２ ０ １ ３ — ０ ２ — ２ ３
商用车车架 常用横梁 的
力学性能研究
Ｓ ＵＮ Ｇ ｕ ｏ － ｂ ｉ ｎ ｇ ． Ｌ ＵＯ Ｙｉ － ｊ ｉ ａ ｏ ， ＷＡＮ Ｇ Ｚ ｈ ｕ ａ ｎ － ｎ ｉ ｎ ｇ ， ＤＵ ＡＮ Ｊ ｕ ｎ － ｙ ｉ ｎ ｇ
（ Ｄｏ ｎ ｇ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｍｅ ｒ ｃ ｉ ａ ｌ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ＤＥＣ Ｖ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ５ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｃ ｋ ｏ ｆ ｂ ｅ ａ ｍ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ，ｔ ｒ ａ ｄｉ ｔ ｏ ｎａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｎｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｏ ｆ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｕｂ － ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｈｉ ｃ ｈ ｌ ｅ ａ ｄｓ ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ ｏ ｏｋ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｌａ ｆ ｍｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｎｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈｅ
பைடு நூலகம்
ｃ ｒ ｏｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ．Ｔｈｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ，ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｎａ ｙ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏｆ １ ４ ｃ ｏ ｍｍｅ ｒ ｃ ｉ ａ ｌ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ
定 各 种横 梁 的 绝对 弯 曲刚度 和 绝对 扭 转 刚度 ，并将 横 梁 分
架 刚度 的实 际影 响 。
只根 据 自己 的经验 以及 系统 需 求 进行 布 置 。这 就 导致 很 多 车 架 结构 设 计 不合 理 ，车架 扭 转 大 的地 方 布置 了扭 转 刚 度
较 小 的横 梁 ，车架 不 受扭 转 的 地 方布 置 了扭 转 刚 度很 大 的 横 梁 ，这 些 不 合理 的布 置直 接 导 致横 梁 开 裂及 车 架 振动 问