1、隨著國民經濟的發(fā)展和交通運輸體系的全面建立,汽車工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。汽車車架作為整個車輛的核心總成,承受著來自道路和裝載等各種復雜載荷的作用,特別是重型載重汽車的使用條件十分惡劣,受力狀況非常復雜,為此,車架應該有足夠的彎曲剛度,以便使汽車在行駛過程中,確保安裝在車架上的相關機構之間的相對位置保持不變;其次,為保證車架有足夠的可靠性和使用壽命,車架還應該具有足夠的強度。
　　 本文以某汽車公司引進的重型載重汽車簾布車為研究對象

2、,應用有限元技術和現(xiàn)代優(yōu)化方法對車架結構進行分析和優(yōu)化,以達到改進結構、降低自重的目的。
　　 本文通過有限元方法對半掛車車架進行不同工況下結構強度和剛度的分析。首先利用CATIA軟件建立了車架結構的三維幾何模型,并對車架及其載荷進行了適當簡化;其次,在有限元軟件Hypermesh中建立了車架的有限元模型,并導入有限元分析軟件ANSYS,在此基礎上施加相應的邊界條件和載荷條件,分別計算出該車架在滿載彎曲工況、滿載扭轉工況、緊急制

3、動工況和緊急轉彎四種工況下的靜態(tài)強度結果,并研究了該車架在四種典型工況下的靜強度分析和剛度分析,分析結果表明,該車架的應力值小于材料的強度極限,滿足設計的要求,但是應力分布不均勻,材料利用率不高,所以經濟性比較差;其次,為了克服靜態(tài)方法的局限性,強調從結構的整體考慮問題,本文還進行了車架的模態(tài)分析,計算出該車架結構的固有頻率和相應的模態(tài)振型,并通過固有頻率與振型從整體上考慮車架的局部強度問題;最后,在基于對車架結構的靜、動態(tài)性能分析與研

4、究的基礎上,運用ANSYS軟件優(yōu)化模塊,以該車架縱梁和橫梁的截面尺寸為設計變量,以車架的總體積為目標函數(shù),建立車架結構參數(shù)化模型,對該車架結構進行優(yōu)化設計,并得到了車架各構件的最優(yōu)化尺寸,進而減輕了車架的重量,降低了車架的制造成本并節(jié)約了原材料。
　　 研究結果表明,可以通過有限元法和ANSYS軟件為車架結構靜動態(tài)特性以及優(yōu)化設計提供較好的基礎理論及方法,為研究整車疲勞、振動和噪聲等問題奠定了基礎,并可對廠家的生產實踐具有指導意