有限元法作为一种结构强度分析的数值计算方法，目前在车架的结构设计中发挥了越来越重要的作用。目前大多数的车架有限元分析研究集中在车架有限元模型建立方法结构轻量化设、动态该重型货车车架主要组成零部件包括主纵梁、衬梁、7根横梁、副车架、平衡轴及支架等。早期的车架结构受计算规模限制，通常采用梁单元模拟车架各纵、横梁结构，此类有限元模型能较好地反映结构刚度特性，却没有办法准确分析应力状况。
      由于重型货车车架主要由一系列形状复杂的薄壁件组成，故采用板壳单元对其主要结构进行网格离散能在保证分析精度的前提下适当减小分析规模，平衡轴支架等部件采用实体单元离散，横向稳定杆采用梁单元模拟，稳定杆和车架之间的连接架由具有相同截而参数的杆单元模拟，各部分连接螺栓采用相同截而和材料的梁单元模拟。悬架结构的建模是车架有限元建模的关键p，s1，这里采用等刚度直梁模拟前、后板簧，梁截而宽度B和高度H满足式HOB=KL/4E。式中，K是直梁满足两端约束情况下中点处的等效刚度，E是弹性模量，L是等效梁的长度。
      根据初算结果，对横梁与纵梁连接部位、纵梁变截而等应力较高区域进行网格细化，以保证重点强度关心区域的计算精度。最终得到的车架有限元网格模型如图所示，模型包含87307个节点，130321个单元。
      根据重型货车实际工作时的受力状况和车辆试验标准，车架的静态分析包括弯曲工况分析和弯曲扭转组合工况分析两种。其中弯曲工况指汽车以满载在不平度较小的平坦路而上行驶时的状态，弯曲扭转组合工况指汽车以满载低速行驶于坏路而上，且4个车轮中3个车轮处于同平而位置不变，而另一个车轮向上抬高一定距离时的状态，分析中将轴荷分配较小的桥的一个车轮抬高30 cm。除上述两种典型工况外，该车在车箱举升开始的瞬间，车箱作用于车架的载荷通过举升缸支座和后铰链两个端点(共3点)传递至副车架，该工况也成为可能的危险工况。本研究将针对上述3种工况进行强度分析，并将3种工况分别简称为举升弯曲工况、非举升弯曲工况和非举升弯扭工况。
      所考虑的载荷主要包括：满载挂车分配到鞍座上的作用力，车架上连接的主要部件包括驾驶室、动力传动总成、油箱、蓄电池等因重力引起的作用在各连接处的载荷，车架本身重力由系统加速度自动计入，悬架与车架连接处按自由度祸合处理。假设轮胎刚度较大，约束悬架与车轮连接处节点以消除整个模型的刚体位移。主、副车架之间，主纵梁和衬梁间定义为接触边界条件。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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