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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.16.026基于AnsysWorkbench對某軍用越野車架剛度的分析研究王磊（陜西重型汽車有限公司，陜西西安710020）摘要：文章構(gòu)建了帶副梁槽形截面車架和矩形截面車架兩種車架模型，并運用有限元對兩種車架進行了剛度分析，并以分析結(jié)果為依據(jù)，為整車設(shè)計中車架設(shè)計與選型給予指導(dǎo)性建議。關(guān)鍵詞：有限元；車架；扭轉(zhuǎn)剛度中圖分類號：U467文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671-7988(2017)16-72-02AStudyandAnalysisforStiffnessoftheMilitaryoff-roadVehicleFram
2、eBasedonAnsysWorkbenchWangLei(ShaanxiHeavyDutyAutomobileCo.Ltd,ShaanxiXi’an710020)Abstract:Thispaperconstructstwoframemodelwithvicebeamforthechannelsectionandtherectangularsection.Basedonthefiniteelement,thestiffnessaboutthetwoframeareanalyzed,andaccordingtotheresuletsofanalysis,theguidancewill
3、begivenforthechoiceanddesignoftheframe.Keywords:finiteelement;frame;torsionalstiffnessCLCNO.:U467DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)16-72-02加強，從而提高車架扭轉(zhuǎn)剛度；橫梁兩端分別貼合于車架內(nèi)1概述腹面。矩形車架如圖2，與槽形車架相比，剛性車架中段由兩根管梁代替第二拱形橫梁貫穿車架，最后端加裝槽形橫梁。在車輛行駛于不平路面時，不同結(jié)構(gòu)及截面形狀的車架，車架所用材料為510L，密度，彈性模量E=207GPa，泊會對車載裝備的扭轉(zhuǎn)負(fù)載產(chǎn)生顯著
4、影響。本文依據(jù)某軍用越松比μ=0.3，強度極限為510MPa，屈服極限為355MPa。車野車底盤車架系統(tǒng)的設(shè)計方案，運用有限元法獲得不同車架架參數(shù)如表1所示：的扭轉(zhuǎn)剛度，對比兩種截面形式車架的扭轉(zhuǎn)剛度，為車架的表1車架參數(shù)表設(shè)計提供指導(dǎo)性建議。2車架模型建立與簡化2.1車架的模型參數(shù)帶副車架槽形車架如圖1，在槽形車架上方通過側(cè)連接板及2條U型螺栓加裝副車架，在縱梁內(nèi)側(cè)有6mm內(nèi)腹板作者簡介：王磊，就職于陜西重型汽車有限公司，汽車工程研究院，軍品研究所。2017年第16期王磊：基于AnsysWorkbench對某軍用越野車架剛度的分析研究733.2扭轉(zhuǎn)工況邊界條件的設(shè)置計算扭轉(zhuǎn)剛度，右
5、前懸架位置限制Z方向和X方向的平移，限制繞Y和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)；左后懸架位置限制Y方向和圖1帶副車架槽形車架結(jié)構(gòu)圖2矩形車架結(jié)構(gòu)及其截面Z方向的平移，限制繞Y和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)；在左前懸架位置及其截面延Z軸分別施加垂直向下的力F=20000N和F=10000N。2.2車架的簡化與離散化3.3扭轉(zhuǎn)剛度的計算為便于對模型分析，將模型簡化，忽略次要因素的影響，特作如下假設(shè)：（1）車架力學(xué)模型中的縱梁和橫梁在扭轉(zhuǎn)前后始終保持直線狀態(tài)；（2）車架與橫梁之間的連接為焊接與螺栓連接，所以車圖5帶副車架槽形車架2T和1T載荷變形云圖架與橫梁之間，以及車架上各連接件之間，都采用綁定接觸帶副車架槽形車架在200
6、00N作用力下加載點變形量為連接；13.015mm，力臂b=770mm，帶入式(1)得到柔性車架扭轉(zhuǎn)剛度（3）略去為滿足構(gòu)造或使用要求而設(shè)置的次要桿件，僅4為1.590×10；10000N下變形量為6.344mm，扭轉(zhuǎn)剛度為保留車架的縱梁、橫梁及對剛度影響明顯的連接件；41.631×10。車架的變形量與載荷可視為線性關(guān)系，剛度采（4）對于結(jié)構(gòu)上的臺肩、凹槽、開孔等對截面特性影響4用均值1.611×10。不大的特征予以忽略。對簡化后的車架縱梁及連接橫梁采用板殼單元劃分網(wǎng)格，將其中的鑄件采用實體單元劃分網(wǎng)格，從而獲得離散化后的車架模型如圖3，4所示。圖6矩形車架2T和1T載荷變形云圖剛性
7、車架在20000N作用力下加載點變形量為5.267mm，4帶入式(1)得到剛性車架扭轉(zhuǎn)剛度為3.929×10；10000N下4變形量為2.651mm，扭轉(zhuǎn)剛度為3.903×10。車架變形量與圖3帶副車架槽形車架網(wǎng)格圖圖4矩形車架網(wǎng)格圖4載荷為線性關(guān)系，剛度采用3.916×10。矩形車架扭轉(zhuǎn)剛度3車架扭轉(zhuǎn)剛度的對比是槽形車架的2.43倍，抗扭性能明顯提高。矩形斷面縱梁車架與傳統(tǒng)槽形斷面縱梁車架相比，具有更大的抗扭剛度。3.1車架扭轉(zhuǎn)剛度理論車架扭轉(zhuǎn)分析示意圖
