看一看黄海牌客车车身强度有限元分析

通过采取ANSYS软件对黄海牌某型客车的分析，说明有限元分析技术在客车结构设计和改进设计的实用性，随着有限元技术中在客车领域利用的不断深入，必将在以后的新产品开发和老产品改进设计中发挥更加广泛的作用。黄海牌某型客车是在原有设计结构基础上，利用户要求而开发的农村自建房拆迁怎么划分，底盘由原3级踏步改成2级踏步，车身内饰高增加了130mm改制而成的新型城市客车，其设计周期较短，存在1些设计不足。该车批量提交用户使用后陆续发现了1些问题，如车内顶棚颤动、车身骨架断裂、蒙皮撕裂、通道灯跌落等，为找出具体缘由，为维修和后续车辆的再生产的改进设计提供理论根据，我们采取美国ANSYS公司软件对其整车骨架结构展开了模态和强度分析工作。整车结构有限元计算模型 根据客车骨架是由矩形钢管焊接而成的空间杆系结构的结构特点，大多数经验表明对客车骨架来讲，由梁单元构成的有限元计算模型，精度可以满足计算要求，同时解题范围也能够得到了有效控制，因此我们采取空间梁单元来模拟该车骨架结构。

客车的使用情况非常复杂，车身承受的载荷很多，但理论分析、室内实验和使用情况表明，就其载荷性质而言，车身所遭到的主要载荷为曲折、改变、侧向载荷和纵向载荷等几种。曲折载荷主要产生于乘员、货物、自重、设备重量，该车的设备和乘员都按实际位置加载到等效的关键点上。改变载荷产生于路面不平度对车身酿成的非对称支承。作为对比计算，可用静态最大可能的扭矩（通常模拟1个车轮悬空的极限状态）。侧向载荷和纵向载荷主要来自转弯、制动（启动）等惯性力。由于时间要求较急，考虑到该车为后置客车，后部载荷相对较大，本次计算分析主要讨论比较危险的满载情况下（即有设备自重，还有座席和站立乘员，总计100人）的曲折、右后轮悬空、左后轮悬空3种载荷工况，同时对整车也做了模态分析，以比较全面考察该车的振动和强度问题。强度计算通过计算表明该车应力值其实不是很大，各工况计算结果以下相应应力结果云图。曲折工况

悬空工况（右后轮）

悬空工况（左后轮）

通过强度计算表明该车应力值其实不是很大，3种工况的结构应力较大部位主要集中在车门4角、前后悬架后吊耳与纵梁连接处、后轮孔处，与用户反应断裂部位吻合。在曲折和改变工况下，后轮孔处、乘客门4角处的应力值都普遍较高，在车辆运行中交变载荷作用下容易引发疲劳断裂，是门立柱断裂和后轮孔处蒙皮撕裂的主要缘由。模态分析模态分析结果该车整体固有频率值不是很高，特别是低阶频率，说明整车动刚度较小，这主要是由于3级踏步改成两级踏步结构变化酿成的；同时顶盖的局部模态出现又特别多，且频率值较集中，主要是顶盖两侧槽型纵梁的局部振型，振幅也较大中央有强拆强征地政策吗，如果与路面等外部激振频率耦合极易导致共振，这是引发顶棚颤动，通道灯螺栓松动、通道灯跌落的主要缘由；从振型图中可以看出后部两纵梁振幅较大，对该车的解剖后我们发现此处顶盖弯梁有1根已断裂，静力学计算此处应力其实不大，应当是由于纵梁的振动导致的疲劳破坏。

改进方案根据该车的强度计算分析和模态分析结果，参照该车的解剖和现场维修人员反应情况，我们提出以下改进方案:a 在顶盖局部增加了两根弯梁，同时将槽型纵梁与附近矩型管纵梁间增加连接，以改进此纵梁的刚性，使顶盖局部振动频率值提高，增大频率间隔。主要是为解决顶盖局部振型较多，引发顶盖颤动而提出的。b 在后轮孔处增加轮孔曲梁，在后轮孔上方及后部斜窗下部增加斜撑，增加局部刚性。c在门立柱处与侧窗下横梁连接处增加内圆角，以减小此处的应力集中。d轮孔处蒙皮改成翻边结构，减少由于此处蒙皮剪型进程酿成的缺点导致蒙皮撕裂现象的出现。通过以上改进措施，整车最大应力有所降落，特别是容易断裂的侧围骨架，应力值降落较大，用户反应强烈的顶棚颤动问题也得到了极大减缓。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章