基于ANSYS Workbench的货车车架有限元分析.pdf

第5l卷第l2期农业装备与车辆工程2013年l2月
Vo1．5lNo．12AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERINGDecember2013

doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2013．12．004
基于ANSYSWorkbench的货车车架有限元分析

杨莹．张专元

(415000湖南省常德市湖南文理学院机械工程学院)

[摘要]车架作为整个汽车的主要承栽部件，其性能直接关系到整车性能的好坏。运用Pm／E软件对货车车架进
行了三维实体建模，通过ANSYSw0rkbench软件建立其有限元模型．分析了货车车架在弯曲、扭转工况下的变
形情况和应力分布情况，同时对车架进行强度校核及模态分析。结果表明：车架的强度和变形满足设计要求；其
固有频率与路面的耦合而引起共振属于低频共振：车架的薄弱环节位于第二横梁和发动机后悬置梁之间。此
外，为进一步结构优化奠定基础。
[关键词]货车车架；有限元分析；模态分析；ANSYSWorkbench
[中图分类号】U463．32，TH16[文献标志码]A[文章编号】1673-3142(2013)12-0012-04

FiIliteElementAnalysisonaTruckFrameBasedonANSYSWorkbench

YangYing，ZhangZhuanyuan
(CollegeofMechanicalEngineering，HunanUniversityofArtsandScience，ChangdeCity，HunanProvince415000，China)
[Abstract]Asthemainbearingpartofthevehicle，theperformanceoftheframeisdirectlyrelatedtowhetherthevehicleper-
formanceisgoodorbad．ThemodelofatruckframewasestablishedbythesoftwarePro／E，thenthemodelwasmeshedbythe

softwareANSYSWorkbench．Thestressdistributionandthedeformationofthetruckframewereanalyzedunderthebendingand
torsionalconditions，andthestrengthofthehamewascheckedandthemodalanalysisWasgiven．Theresuhsshowthatthe
strengthanddeformationofthetruckframemeetthedesignrequirements；thecouplingofitsnaturefrequencyandtheread

causestheresonanceanditbelongstothelowfrequencyresonance；theweaknessislocatedbetweenthesecondcrossbeamand

thebackcantileverbeamoftheengine．Otherwise，thisisthebasisforfurtherstructuraloptimization．
[Keywords】truckframe；finiteelementanalysis；modalanalysis；ANSYSWorkbench

0引言析，得到该车架静动态特性，为其谱响应和其它动
力特性问题分析打下基础，同时也为该类型车架
车架是汽车的关键承载部件，主要有两个功
的进一步结构优化提供依据。
用：一是支承连接汽车的各零部件，二是汽车的主
要承载部件，承受来自汽车内、外的各种载荷，其1车架结构分析
性能直接关系到整车性能的好坏[1-2]。车架受到来
研究对象是边梁式车架，主要由一根发动机
自路面及装载的各种载荷作用，成为一个承受复
后悬置梁、两根外纵梁、两根内纵梁和七根横梁等
杂空间力系的框架结构，同时还受到来自于悬挂组成。横纵梁断面形状皆为槽型，横梁与内纵梁采
系统、路面和发动机的激励所产生的振动。另
用加强板铆接、焊接或螺栓连接联结，构件截面为
外，车架应具备合理的振动特性，以避免因其产生
槽型组合截面。整车车架结构简图如图1所示。

共振对整车的舒适性和使用寿命而造成的负面影8236
响。因而，车架的强度和刚度计算及其结构模态分
析在汽车总体设计中显得尤为重要。本文应用
ANSYSWorkbench对某货车车架进行了有限元分

基金项目：湖南省教育厅项目(12C0819)、湖南文理学院博士科研
启动项目(BSQDIO13