某型货车车架的数字化建模及其有限元分析开题报告

全文总字数：2538字

1. 研究目的与意义

汽车的发展是国家经济水品的一个体现，所以人们对于汽车方面的高性能追求，也越来越高。车架作为汽车的承载基体，安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货箱等有关部件和总成，另外车架还承受作用于汽车上的所有静载荷和汽车行驶时产生的动载荷。因此工作状况十分复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的计算分析，而采用三维数字建模和有限元方法可以对车架的静动态特征进行准确的分析，可以很好的知道汽车各点的受力，找出薄弱环节，了解汽车需要加强的部分和可以节省材料的部分，优化车架结构。结合有限元分析软件和实际实验的数据，设计出更高强度，高性能的汽车，同时将其所需材料和成本控制在理想范围，从而使车架的设计更为的科学，为车架的设计提供重要的理论依据，在控制成本的情况下制造出更高水平的汽车。

2. 国内外研究现状分析

（1）国外

早期的车架强度计算是将车架简化为简支梁，只做车架弯曲状态下的强度校核，这样对车架做大幅度的简化，然后利用经典力学对其进行结构分析的方法，不仅费时费力，而且大多依靠经验，缺乏科学性，而且也不可能针对多种不同的方案进行比较和评价。而且车架的结构非常复杂，以前的方法大多是依靠经验和类比，不可能，得到准确的答案。

随着计算机技术的飞速发展，汽车车架的结构设计逐渐由传统的经验设计转变成了现代化的设计方式，其中有限元分析方法已经成为建立有限元模型，模拟车架的主要途径，并不停的发展着。

3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容

（1）已有工程图纸的基础上，建立车架的catia 3d模型。

（2）基于有限元软件建立该车架的有限元模型，并根据车架的实际使用条件设计有限元计算工况。

4. 研究创新点

有限元分析模型的建立必须具有一定的准确性，所形成的计算模型要能反应工程结构的主要力学特征，又要具有一定的经济性，所以在模型的建立和简化上我准备采用薄板单元来进行描述，这样可以大幅减少单元数目，简化计算。