基于ANSYS的东风货车车架仿真和有限元分析

基于ANSYS的东风货车车架仿真和有限元分析

摘要：货车车架是车子的关键受力部分，货车上受到的来自内部和外界的各种载荷最后都要传递给货车车架，所以车架结构强度的大小是货车整体设计的关键因素之一。在汽车设计中，有限元分析法可以对汽车进行动态性能、静态性能和车架结构分析，从而，对车身结构优化，提高整车性能、缩短设计时间。有限元软件ANSYS具有独一无二的分析优化功能和良好的可靠性，在结构动力分析、静力分析和优化设计方面具有出色的表现。

本文以东风货车为研究对象，运用Pro／E和ANSYS软件，先创建货车车架的三维实体建模型，在对其动态分析、静态分析及模态分析研究。以实体为基础进行建立他的简单尺寸来优化，以车架的截面面积作为参数，把他最小的体积作为其最终结果。简单介绍Pro/E三维建模的简化技巧和ANSYS结构优化设计时的基本思想和方法。通过对东风货车车架结构的有限元仿真和有限元分析，积累许多宝贵的经验，得到一些重要数据，在以后货车车架的设计优化中有借鉴和指导作用。

关键词：东风货车车架；ANSYS；Pro/E；静态分析；动态分析；模态分析

Dongfeng truck frame based on ANSYS simulation and finite element analysis

Abstract：Truck frame is the car key part of the force, van from internal and external load, the last to be passed on to the truck frame, so the size of frame structure strength is one of the key factors of the overall design of the truck. In the automobile design, the finite element analysis method can be used to analyze the dynamic performance, static performance and frame structure of the vehicle, so as to improve the performance of the vehicle and shorten the design time. Finite element software ANSYS has a unique analysis optimization function and good reliability, and has excellent performance in structural dynamic analysis, static analysis and optimization design.

In this paper, Dongfeng truck as the research object, the use of Pro / E and ANSYS software, to create a three-dimensional model of the truck

frame, the dynamic analysis, static analysis and modal analysis. Optimization structure based on the entity unit model to create the frame size is simple constraints, with the frame of the longitudinal cross section area size as a design parameter, the frame structure of the total volume minimization as optimization the final result. The simplified technique of Pro/E 3D modeling and the basic idea and method of ANSYS structure optimization are introduced in this paper. Through the finite element simulation and finite element analysis of the frame structure of the Dongfeng truck, accumulated many valuable experiences, and get some important data, which have reference and guidance in the design optimization of the truck frame.

Key words：Dongfeng truck frame;ANSYS; Pro/E; Static analysis; Dynamic analysis; The modal analysis

基于ANSYS的东风货车车架仿真和有限元分析

1 引言

1.1 课题的目的和意义

当代汽车工业中，有限元分析法在已经普遍应用在车辆骨架的研发里面。首先，汽车车架的前期设计开发采用有限元分析法可以缩短车架设计、分析的时间提高工作效率并且可以大大提高车架整体性能；其次，原来的设计经验技术已经落后，达不到现代汽车在复杂情况下对车辆性能的分析要求；然后，对车架布局的动态模拟，可获得其布局特征，从源头上降低或者遏制共振现象的出现。最后，根据有限元分析计算的结果进行优化的车架能缩小车架框架结构的尺寸，减轻车架整体质量，并且能够确保其具有良好的力学性能，符合设计要求。进而节约了原材料，降低了制造成本。综上分析知道，有限元分析法在车辆研发中的重要性和必要性。

这次毕业设计，要达到的目标：

①掌握并熟练使用Pro/E和ANSYS软件；

②实地测量车架结构的实际尺寸、简化分析，并用Pro/E三维建模并完成车架结构的有限元规划；