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公铁两用牵引车车架有限元分析
1
作者 张宗一 杜连明 +2 位作者 岳公华 彭东吉 许金栋 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期128-134,共7页
为了确保公铁两用牵引车运行的可靠性和安全性,基于计算机辅助设计及有限元分析,以某公铁两用牵引车车架为研究对象,利用SolidWorks软件建立该牵引车及车架的三维模型;利用ANSYS Workbench软件对车架进行强度、静刚度、自由模态、随机... 为了确保公铁两用牵引车运行的可靠性和安全性,基于计算机辅助设计及有限元分析,以某公铁两用牵引车车架为研究对象,利用SolidWorks软件建立该牵引车及车架的三维模型;利用ANSYS Workbench软件对车架进行强度、静刚度、自由模态、随机振动等方面的有限元分析,评估车架的静态与动态性能。结果表明:该牵引车车架在弯曲、弯扭、制动、转弯4种典型工况下的最大总位移为13.1540 mm,最大应力为229.260 MPa,车架强度符合设计要求;4种典型工况下车架的竖向位移均小于车架所允许的最大竖向位移7.78 mm,扭转刚度为8.5×10^(4)N·m/(°),车架的静刚度分别符合行业标准要求与使用要求,可靠性较高;车架的固有频率为9.267~27.709 Hz,能有效避免共振,确保该牵引车在行驶过程中的稳定性。 展开更多
关键词 公铁两用牵引车 车架 有限元分析 静态性能 动态性能
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重型卡车底盘车架纵梁模具开发设计研究
2
作者 王凯 《科学技术创新》 2026年第3期217-220,共4页
为满足重型卡车底盘车架所用纵梁结构差异化制造需求,确保纵梁加工的精密性与高效性,本文以某型重型卡车为例,设计了一款底盘车架纵梁模具,并对此模具的开发设计过程展开了探讨。首先介绍了纵梁模具的结构,明确了其变截面形式以及具体... 为满足重型卡车底盘车架所用纵梁结构差异化制造需求,确保纵梁加工的精密性与高效性,本文以某型重型卡车为例,设计了一款底盘车架纵梁模具,并对此模具的开发设计过程展开了探讨。首先介绍了纵梁模具的结构,明确了其变截面形式以及具体的参数配置,然后分析了冲压方案以及切边冲孔模的制作工艺,并立足切边冲孔模具设计、压型模具设计两个维度展开了纵梁模具开发设计探讨,旨在改善纵梁模具的设计效果,为重型卡车底盘车架纵梁的科学设计与优质加工提供可靠保障。 展开更多
关键词 重卡底盘车架 纵梁模具 开发设计
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基于道路载荷的副车架台架试验载荷谱编制研究
3
作者 杨军 《汽车实用技术》 2025年第1期75-79,共5页
某轻型商用车在整车道路耐久测试中出现副车架开裂失效问题,针对该问题,采集控制臂球销处的道路载荷谱,按虚拟S-N曲线计算球销载荷谱的伪损伤,根据Miner线性疲劳损伤累积原则,计算得到球销处的全寿命损伤。选取合适的多级载荷幅值,并根... 某轻型商用车在整车道路耐久测试中出现副车架开裂失效问题,针对该问题,采集控制臂球销处的道路载荷谱,按虚拟S-N曲线计算球销载荷谱的伪损伤,根据Miner线性疲劳损伤累积原则,计算得到球销处的全寿命损伤。选取合适的多级载荷幅值,并根据损伤等效原则,得到各级载荷幅值的循环次数。按照损伤等效计算得到的多级载荷谱对副车架和控制臂进行台架试验,台架试验结果复现了副车架的路试开裂问题,且失效台架失效模式、寿命与整车路试结果有很好的关联性。后续优化后的副车架用该多级载荷谱进行台架验证通过后同样通过了路试耐久考核。 展开更多
关键词 道路载荷谱 损伤等效 副车架 多级谱
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后副车架多学科多性能集成协同优化设计 被引量：2
4
作者 贾慧芳 黄晖 邱祖峰 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期49-54,共6页
为了减轻某乘用车后副车架的质量,首先搭建后副车架离散化模型,基于自由模态仿真,得到其前3阶固有频率均高于外界激振频率,满足动态特性要求,并且对其进行模态试验,验证了有限元建模及分析具有较高的准确度。然后基于建立的后悬架动力... 为了减轻某乘用车后副车架的质量,首先搭建后副车架离散化模型,基于自由模态仿真,得到其前3阶固有频率均高于外界激振频率,满足动态特性要求,并且对其进行模态试验,验证了有限元建模及分析具有较高的准确度。然后基于建立的后悬架动力学模型提取极限载荷,采用惯性释放法对后副车架进行强度分析,并对其进行疲劳寿命预测分析,其最大损伤值满足疲劳性能要求。再基于多学科、多性能集成对后副车架结构进行协同优化,获取其最佳参数,优化后其性能也符合实际使用标准,并且其质量减小了9.8%,达到了轻量化的目的。最后对后副车架进行台架试验,其疲劳寿命仿真值与试验值基本相同,并且最终通过了整车道路验证。该分析方法能够为同类产品设计及优化提供有效的借鉴和参考,具有重要的实际工程意义。 展开更多
关键词 后副车架 模态 强度 疲劳 轻量化
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基于SIMP和GRSM算法的重型货车车架多目标结构优化
5
作者 张逍 刘勇 +2 位作者 蒋雪生 廖益龙 何锋 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第4期620-628,共9页
为了解决重型货车车架的变形开裂问题,对车架进行高强度轻量化的多目标结构优化研究。以某11 m重型货车车架为研究对象,通过Hypermesh前处理软件建立有限元模型。利用固体各向同性惩罚微结构材料法(SIMP)对原车架进行多工况多目标拓扑优... 为了解决重型货车车架的变形开裂问题,对车架进行高强度轻量化的多目标结构优化研究。以某11 m重型货车车架为研究对象,通过Hypermesh前处理软件建立有限元模型。利用固体各向同性惩罚微结构材料法(SIMP)对原车架进行多工况多目标拓扑优化,找到车架的最佳受力结构。利用全局响应面法(GRSM)对车架进行多目标尺寸优化,以降低车架质量。在满载弯曲、满载扭转、满载转弯和满载制动工况下,对车架进行静力学分析与模态分析。结果表明:优化后的重型货车车架综合平均刚度至少提高了21.1%,低阶平均动态频率至少提高8.9%,车架质量减少3.2%;从而,实现了重型货车车架高强度轻量化。 展开更多
关键词 重型货车 车架结构 固体各向同性惩罚微结构材料法(SIMP) 全局响应面法(GRSM) 多目标尺寸优化
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基于Chaboche混合硬化模型的铝合金保险杠碰撞分析及准确性研究
6
作者 孔德瑜 孟德建 高云凯 《汽车工程》 北大核心 2025年第10期1985-1993,共9页
本文旨在探究Chaboche混合硬化模型在铝合金保险杠横梁碰撞响应预测中的性能。为此,本文通过准静态/动态拉伸试验及循环三点弯曲试验,系统分析6082-T6铝合金的力学性能,并完成Johnson-Cook模型和Chaboche混合硬化模型的参数标定。基于1... 本文旨在探究Chaboche混合硬化模型在铝合金保险杠横梁碰撞响应预测中的性能。为此,本文通过准静态/动态拉伸试验及循环三点弯曲试验,系统分析6082-T6铝合金的力学性能,并完成Johnson-Cook模型和Chaboche混合硬化模型的参数标定。基于100%重叠率台车正面碰撞试验,构建了铝合金保险杠的有限元模型,对比研究不同材料模型对碰撞响应预测的差异。结果表明:两种模型均能有效模拟结构变形特征,但引入运动硬化机制的Chaboche混合硬化模型相较于Johnson-Cook模型,其预测的最大塑性变形量增加6.4%,更接近试验结果。在加速度响应预测方面,Johnson-Cook模型的预测值与试验值存在明显的幅值误差,而Chaboche混合硬化模型的预测值则与试验值吻合较好,误差均小于10%。研究表明,引入运动硬化模型来考虑实际碰撞问题中的复杂加载条件是具有一定意义的。 展开更多
关键词 6082-T6铝合金 Chaboche混合硬化模型 碰撞模拟 试验研究
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考虑多工况权重的重载汽车车架拓扑优化设计
7
作者 亓昌 陈亮 +1 位作者 杨姝 肖杨 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期1-8,共8页
针对某重载汽车质量偏大的问题,提出了一种综合考虑多工况权重的车架拓扑优化方法,以实现车架结构的轻量化设计。优化目标是在确保结构力学性能的前提下最小化车架质量。利用DH5922动态信号分析系统进行了车架的承载与扭转试验。根据实... 针对某重载汽车质量偏大的问题,提出了一种综合考虑多工况权重的车架拓扑优化方法,以实现车架结构的轻量化设计。优化目标是在确保结构力学性能的前提下最小化车架质量。利用DH5922动态信号分析系统进行了车架的承载与扭转试验。根据实际工况载荷谱,将重载汽车常见服役场景转化为8种典型工况,结合试验数据建立并验证了有限元模型。通过采用层次分析法对8种典型工况分配优化权重系数,建立了以结构柔度最小化为目标、保留材料体积分数和最大应力为约束的多工况车架拓扑优化数学模型。在此基础上,依据材料的最优拓扑分布完成了车架的轻量化设计,并对优化结果进行了仿真验证。结果表明:相较于原始车架结构,新设计的车架在保证结构刚度和强度的同时,实现了质量减轻7.41%,为重载汽车车架的轻量化设计提供了参考。 展开更多
关键词 车架 台架试验 轻量化 拓扑优化 有限元仿真
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一种胶轮路轨车辆过岔导向机构设计及分析
8
作者 张同 田国英 孙树磊 《汽车实用技术》 2025年第22期24-28,45,共6页
为探明某新型胶轮路轨车辆过岔导向过程,开展了该车导向机构的设计及分析。首先根据稳态过岔时车辆与导轨的相对位置,建立道岔半径与导杆尺寸间的几何关系;其次利用某新型胶轮路轨车辆结构参数,获得了15~85 m半径下质心位置随导杆长度... 为探明某新型胶轮路轨车辆过岔导向过程,开展了该车导向机构的设计及分析。首先根据稳态过岔时车辆与导轨的相对位置,建立道岔半径与导杆尺寸间的几何关系;其次利用某新型胶轮路轨车辆结构参数,获得了15~85 m半径下质心位置随导杆长度的变化规律,确定了导杆长度;最后通过验算不同道岔半径下车轮与道岔侧墙的间距,说明了车辆过岔导向的可行性。结果表明:质心与道岔的轨迹差随导杆长度的增长而增大,随导轨半径的增大而减小,通过综合考虑各种因素,选定的导杆尺寸为0.8 m;验算表明,过岔时的内/外车轮轨迹与侧墙差值在7.9 cm以上,说明车辆可顺利通过预设半径范围内的道岔。 展开更多
关键词 胶轮路轨车辆 过岔导向 导轮 阿克曼转角 机构设计
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一款商用车驾驶室前悬支撑座优化设计
9
作者 杜国辉 马杰 +5 位作者 渠艳娟 冯顺宇 刘志青 云宏宇 乔鹏宇 吕永泽 《汽车零部件》 2025年第5期1-6,共6页
以某商用车驾驶室前悬支撑座为研究对象,在确保其满足性能指标的前提下,实现轻量化设计。基于此,提出一种包括概念设计和详细设计的系统化优化设计方法。首先,基于Adams软件建立悬架模型,进行准静载仿真分析,并根据相关理论提取车辆驾... 以某商用车驾驶室前悬支撑座为研究对象,在确保其满足性能指标的前提下,实现轻量化设计。基于此,提出一种包括概念设计和详细设计的系统化优化设计方法。首先,基于Adams软件建立悬架模型,进行准静载仿真分析,并根据相关理论提取车辆驾驶室在不同工况下的前悬支撑座受力载荷;随后,以动力学计算结果作为工况输入,利用CAE软件对前悬支撑座进行应力计算与数据分析;最后,在冲击、制动、转向、举升4种工况下,以体积分数为约束条件,对前悬支撑座进行拓扑优化。优化结果表明,拓扑优化后的前悬支撑座强度满足结构性能要求,同时减重5.98 kg,实现了质量轻、成本低的设计目标。本文阐述的方法为前悬支撑座的轻量化设计提供了新思路。 展开更多
关键词 前悬支撑座 拓扑优化 轻量化 有限元分析
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商用车车架开裂振动疲劳及结构优化分析 被引量：1
10
作者 王丽荣 韩强 +2 位作者 柯桂林 马玮宏 周新南 《农业装备与车辆工程》 2025年第5期70-75,共6页
商用车作为重要的物流和工程作业承载体,其结构是否能够满足用户需要的使用场景且在生命周期不发生开裂故障是客户最关心的特性,其中作为核心承载结构的车架则是满足产品生命周期耐久特性的关键部件。针对商用车车架在尾部结构耐久试验... 商用车作为重要的物流和工程作业承载体,其结构是否能够满足用户需要的使用场景且在生命周期不发生开裂故障是客户最关心的特性,其中作为核心承载结构的车架则是满足产品生命周期耐久特性的关键部件。针对商用车车架在尾部结构耐久试验场开裂的故障问题,通过基于模态应力法的疲劳分析找到开裂的主要原因,并对其结构进行优化,使其满足疲劳分析的寿命要求,并通过耐久测试的要求,以提升产品品质、降低开发成本。 展开更多
关键词 商用车 车架开裂 模态应力法 振动疲劳 结构优化
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某皮卡车架拖挂系统疲劳强度性能评估与优化
11
作者 李军 《机电信息》 2025年第16期57-59,63,共4页
为了评估某皮卡车架拖挂系统的疲劳强度性能,首先基于Hypermesh软件创建其有限元网格模型,然后根据强度工况加载相应的载荷,采用Abaqus软件求解得到车架的塑性应变最大为69.3%,超过了其材料断后延伸率,不符合强度设计要求,拖挂系统的最... 为了评估某皮卡车架拖挂系统的疲劳强度性能,首先基于Hypermesh软件创建其有限元网格模型,然后根据强度工况加载相应的载荷,采用Abaqus软件求解得到车架的塑性应变最大为69.3%,超过了其材料断后延伸率,不符合强度设计要求,拖挂系统的最大塑性应变为16.9%,满足设计标准。再基于疲劳循环工况,采用nCode软件求解得到车架和拖挂的损伤分别为3.63和0.56,目标要求小于1,车架不符合疲劳性能要求。最后,通过在车架内侧增加一块加强板进行优化,改进后其塑性应变和疲劳损伤均在目标范围内,改善效果比较明显,具有较强的实际工程和科学指导意义。 展开更多
关键词 车架 拖挂 疲劳 强度 优化
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前副车架静动态性能分析与轻量化设计
12
作者 王珣 钟秤平 +3 位作者 贾慧芳 高雅娜 刘亮 敖策划 《汽车零部件》 2025年第10期20-23,共4页
针对某轻型客车前副车架静动态性能与轻量化的协同设计问题,通过有限元建模、动力学仿真与多目标优化相结合的方法开展研究。首先,构建前副车架有限元模型,采用Lanczos算法进行自由模态仿真分析,获取前副车架前3阶固有频率与振型,结果... 针对某轻型客车前副车架静动态性能与轻量化的协同设计问题,通过有限元建模、动力学仿真与多目标优化相结合的方法开展研究。首先,构建前副车架有限元模型,采用Lanczos算法进行自由模态仿真分析,获取前副车架前3阶固有频率与振型,结果表明其避开了路面和发动机的激励频段,满足模态性能设计要求;其次,基于前悬架动力学模型提取前副车架在垂向跳动、转弯和制动工况下的载荷,并通过约束车身端完成强度分析,结果表明其最大应力低于材料屈服强度,符合强度设计标准;最后,基于Isight集成平台,采用邻域培植多目标遗传算法对前副车架材料厚度开展轻量化设计,优化后前副车架的质量降低了6.47%,且静动态性能均满足设计要求。该优化方法为同类底盘结构的轻量化开发提供了可行的技术参考,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 副车架 模态 强度 轻量化
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基于模态分析的微型动力底盘车架轻量化设计研究
13
作者 张松泓 袁凯 张亚龙 《汽车维修技师》 2025年第22期23-25,共3页
本文运用Solid Works对微型动力底盘车架进行参数化建模后,通过Solid Works与ANSYS Workbench接口导入进行有限元分析。本研究对底盘车架进行静态分析后得出较大的安全裕度,并基于模态分析对车架进一步优化,使车架达到轻量化的目的。在... 本文运用Solid Works对微型动力底盘车架进行参数化建模后,通过Solid Works与ANSYS Workbench接口导入进行有限元分析。本研究对底盘车架进行静态分析后得出较大的安全裕度,并基于模态分析对车架进一步优化,使车架达到轻量化的目的。在优化的过程中提出变量体概念,以减少变量数目,提高计算速度,优化后的车架质量减轻了7.4%,经分析满足底盘的安全性能要求。 展开更多
关键词 微型动力底盘 车架 ANSYS Workbench 轻量化
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汽车车架在正面碰撞中的耐撞性分析 被引量：1
14
作者 刘翔 《木工机床》 2025年第1期5-7,共3页
文章建立车架有限元仿真模型,参照NCAP进行车架正面100%刚性壁碰撞仿真试验。碰撞初始速度设定为56 km/h,基于Hypermesh软件完成前处理工作,利用LS-DYNA完成车架仿真模型计算,从车架整体变形云图、车架整体变形曲线和车架纵梁变形曲线... 文章建立车架有限元仿真模型,参照NCAP进行车架正面100%刚性壁碰撞仿真试验。碰撞初始速度设定为56 km/h,基于Hypermesh软件完成前处理工作,利用LS-DYNA完成车架仿真模型计算,从车架整体变形云图、车架整体变形曲线和车架纵梁变形曲线三个方面分析了正面碰撞时车架的吸能特性、整体变形响应以及撞击力的传递路径。文章构建的车架正面碰撞的耐撞性评价体系,为汽车企业做车架耐撞性研发提供技术参考。 展开更多
关键词 汽车车架 有限元仿真 正面碰撞 耐撞性
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大学生方程式赛车车架优化设计 被引量：1
15
作者 刘玉振 刘苏婧 张志超 《农业装备与车辆工程》 2025年第4期72-75,共4页
根据大学生方程式赛车车架轻量化与强度需求,基于中国大学生方程式大赛规则,以某参考车架为原型进行研究和有限元分析,通过SolidWorks建立三维模型,结合ANSYS Workbench进行拓扑优化与静力学分析,最后对优化设计的车架进行有限元分析验... 根据大学生方程式赛车车架轻量化与强度需求,基于中国大学生方程式大赛规则,以某参考车架为原型进行研究和有限元分析,通过SolidWorks建立三维模型,结合ANSYS Workbench进行拓扑优化与静力学分析,最后对优化设计的车架进行有限元分析验证。通过缩短轴距、调整管材规格及结构布局,实现了车架的轻量化设计,确保其在测试过程中能够承受各种恶劣条件的考验。该研究为赛车车架设计提供了一定的理论与技术参考。 展开更多
关键词 赛车车架 有限元分析 结构优化 轻量化
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某重卡尿素箱支架轻量化设计 被引量：1
16
作者 焦晓娟 成振坤 +2 位作者 李泽鹏 胡亮 牛妹妹 《重型汽车》 2025年第1期13-14,共2页
本文主要对应用在某重卡上的尿素箱支架结构进行了优化,利用有限元分析软件分别对尿素箱支架优化前后的方案进行了强度对比,并通过台架振动试验对优化结构进行了验证。计算分析及试验结果表明:在满足支架强度的同时,尿素箱支架实现降重7... 本文主要对应用在某重卡上的尿素箱支架结构进行了优化,利用有限元分析软件分别对尿素箱支架优化前后的方案进行了强度对比,并通过台架振动试验对优化结构进行了验证。计算分析及试验结果表明:在满足支架强度的同时,尿素箱支架实现降重7.2kg(占比40.45%),较好地完成了支架轻量化的目标,为类似结构支架的轻量化设计提供了思路,对轻量化设计具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 尿素箱支架 轻量化 有限元分析 重型卡车
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FSC车架设计及模态分析 被引量：1
17
作者 王雅彤 吴秀贤 潘林浩 《机械管理开发》 2025年第7期106-108,共3页
FSC赛车车架是整体总成安装的基础,承载发动机等重力并承受复杂载荷,其结构强度和动态特性对安全性、动力性能和舒适性影响显著。依据FSC规定的车架尺寸要求,利用SolidWorks和HyperMesh绘制赛车车架主体的三维模型,包括前隔板、前环、... FSC赛车车架是整体总成安装的基础,承载发动机等重力并承受复杂载荷,其结构强度和动态特性对安全性、动力性能和舒适性影响显著。依据FSC规定的车架尺寸要求,利用SolidWorks和HyperMesh绘制赛车车架主体的三维模型,包括前隔板、前环、主环和发动机舱。通过HyperMesh进行节点划分、网格校验及条件赋值,建立BEAM188单元的有限元模型,并使用ANSYS软件对车架在不同工况下的应力与模态特性进行分析。最终,通过灵敏度分析优化车架设计参数,实现了结构合理性和性能的提升。 展开更多
关键词 FSC车架 三维建模 模态分析
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某型载货车车架结构轻量化设计 被引量：67
18
作者 桂良进 周长路 范子杰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期403-406,共4页
建立了某型载货车车架结构的应力分析有限元模型 ,计算了多种工况下车架结构的应力分布并以已有的试验结果进行验证。在此基础上 ,提出该车架结构的轻量化设计方案 ,并进行了改进设计后车架结构的强度分析 。
关键词 载货汽车 车架结构 应力分析 有限元模型 轻量化 设计 强度
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基于ANSYS参数化建模的农用车车架优化设计 被引量：38
19
作者 张洪伟 张以都 +1 位作者 王锡平 周慎杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期35-38,共4页
基于ANSYS参数化设计语言APDL建立了农用车车架的参数化有限元模型,对其进行模态分析,并用模态试验验证了有限元模型的准确性和可靠性。在此基础上,对车架结构进行了优化设计。
关键词 车架 参数化建模 有限元法 模态分析
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