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极限工况下客车车身刚度华美娱乐

发布于:2019-10-29 21:45
华美娱乐

      随着CAE技术的发展,华美娱乐法在客车骨架设计中得到了广泛的应用,它避免了传统的采用力学近似方法的局限性,而可以更加准确全面地了解客车车身骨架的受力分布以及变形情况,深入了解车身骨架的承载特性是车身骨架结构设计改进和优化的基础。研究人员对客车骨架的建模、分析和优化进行了很多卓有成效的研究,如文献中,曹文刚、高玉华对客车车身有限元建模方法进行了研究;文献巨中,赵韩对各种单一工况下车身骨架进行了华美娱乐,文献中冯国胜、邓江华等运用神经网络和遗传算法对车身骨架结构进行了优化;文献中,张代胜采用灵敏度分析的方法对客车车身进行了轻量化研究。
      以往的研究人员进行客车骨架华美娱乐时一般进行单一工况的分析,而结构的优化也一般是在单一工况分析的基础之上进行。而实际上客车的行驶工况非常复杂,有时可能会出现多种工况共存的情况,这比单一工况下的受力更加复杂,因而对车身骨架的影响可能更大些。文中作者对车身骨架影响较大的两种组合工况,进行了华美娱乐,得出了客车骨架中的薄弱环节,并与单一工况华美娱乐结果进行对比分析,得出组合工况中的主导成分。这种组合工况的分析方法为客车华美娱乐的工况选择方面提供了新的参考。
      文中所研究的半承载式客车车身骨架主要采用16Mn材料,其屈服强度为280-350 MPa。客车车身骨架采用矩形或异型钢管组焊而成的空间钢架结构,空间关系复杂,截面形式多样,采用空间梁单元beam188,车架采用薄板单元shell63,空气弹簧悬架,采用combin14单元,集中质量单元如发动机、离合器等,采用mass21单元。对于单元尺寸的选择,必须综合考虑模型精度和计算效率。文中采用10 mm的单元尺寸进行网格划分,保证客车模型具有足够的计算精度和较高的计算效率。建模过程根据该型客车的CAD图纸,在ansys中采用自下而上的建模方法,即建立关键点,通过关键点来创建线和面,生成车身的几何模型。
      根据梁单元的实际截面形状和板单元的厚度定义单元的实常数,在网格划分时赋予对应的梁和板。根据相关研究和客车建模精度的实际情况,在建模中采用耦合和短梁方式对车身焊点进行模拟分析。在不影响应力和变形的情况下,根据实际需要,建模中采取了一些简化措施:(1)忽略某些对整车结构变形和应力分布影响较小的非承载构件。如侧围、走道和车顶的一些小连接件和支撑杆件;(2)忽略了车身蒙皮和玻璃等对总体结构的强度和刚度的加强作用,这将使得计算结果偏于安全;(3)主从节点原则。对于位置较近的节点采用适当合并或“主从节点”的方式处理,避免实际计算中可能会导致的方程病态;(4)将曲率不大的杆件简化为直杆。通过上述的方法,建立了整车的有限元模型,如图所示。模型的规模信息:关键点4058个、直线6387条、节点16117个、单元14863个。
      为了验证模型的准确性,根据客车实际承受载荷的情况,对有限元模型进行加载约束,载荷主要包括:(1)车身骨架质量,定义材料的密度即可;(2)车身整备质量,发动机,变速器,离合器总成,蓄电池,油箱等底盘总成及其附件,用质量单元直接创建在设备的质心位置节点上,然后将该质点与设备的支撑点刚性连接起来;(3)乘员、座椅、行李的质量,按照均布载荷加载在相应的梁上;(4)顶盖上的空调机根据实际所占的面积以均布载荷的形式施加到相应的顶盖梁上。


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