基于ANSYS的副车架结构强度及模态分析

压裂车是石油压裂的核心设备之一,为了提高压裂车副车架的整体承载力,根据运载底盘的结构建立了压裂车副车架的三维模型,并运用有限元分析软件ANSYS对副车架及与其连接的附属支架进行了强度分析,通过分析确定了副车架受力薄弱的位置,为针对副车架结构强度的设计改进提供了理论依据;并对现有副车架进行模态分析,有效防止副车架与振动源发生谐振,确保了副车架作业过程中的可靠性,保证了整车的安全。     

某车型铝合金前副车架拓扑优化概念设计

首先采用虚拟路面整车模型动态提载的方法确立了原钢制副车架各硬点在典型工况下的载荷，以此载荷作为铝合金副车架拓扑优化概念设计阶段的载荷输入。在Hypermesh的Optistruct模块对原副车架包络体进行拓扑优化，将体积百分比和加权柔度作为优化响应，以最小化加权柔度为目标，以体积百分比为约束条件，并引入对称约束与制造约束，进行多工况拓扑优化，获得了副车架最佳受力结构。采用材料替换的方法以铝代钢，拓扑优化概念设计后的副车架在不低于原副车架性能目标的前提下实现减重1.84kg，轻量化率达11.5%。通过对概念阶段的铝合金副车架进行性能分析，结果表明，铝合金副车架满足设计要求，此方法对于副车架概念设计阶段具有一定的可行性。     

某乘用车副车架台架疲劳试验裂纹成因分析

某乘用车副车架在以企业标准进行疲劳试验的过程中多次出现疲劳裂纹。对副车架极限工况下的受力状态进行有限元分析,发现裂纹出现的位置应力集中比较明显。对副车架极限工况下的受力使用应力应变电测试验分析,在误差允许的范围内试验与分析结果可相互印证。由于裂缝位于焊缝或焊缝周边位置,无论有限元分析或电测实验均无法有效诊断焊接缺陷导致的应力集中,遂对副车架进行金相试验分析遂使用金相试验分析副车架的焊接质量。金相试验显示副车架确存在焊接缺陷。试验分析说明:在该副车架几处焊接位置处存在明显的应力集中,且焊接本身存在焊接缺陷为疲劳试验副车架裂纹产生的原因。     

基于电涡流传感器的钢轨形变实时监测系统设计北大核心CSCD

针对传统的接触式钢轨受力状态监测成本高、实时性差、影响列车行驶等问题,设计了一种非接触式钢轨状态实时监测系统。系统具有云端实时监测列车行驶过程中钢轨竖直方向和水平方向形变量和受力状态的功能。该系统由电涡流传感器采集列车经过时钢轨竖直方向和水平方向形变量,通过STM32系列主控芯片对数据进行处理,结合NB-IoT网络信号覆盖极广、可穿透地下等优点,采用MQTT轻量级物联网传输协议,构建了云端数据可视化界面,实现对列车运行时钢轨状态的实时监测,实验结果表明,该系统具有实时在线监测、低功耗、非接触、运行稳定等特点,满足设计的实际需求。     

基于拓扑优化法的副车架概念设计

副车架是连接悬架与车身的重要连接件。为避免传统副车架设计中穷举设计方案后校核的繁复研发流程、缩短开发周期和在新副车架早期开发设计中提供参考,现将变密度法的拓扑优化技术引入乘用车副车架概念设计中[1-7],提出1种正向设计思路。首先使用hypermesh对某乘用车副车架典型工况下的受力情况进行有限元分析。参照乘用车副车架与周边零件相对位置关系,在空间上划分设计区域。然后以设计区域为拓扑优化空间,以单元密度为设计变量,以体积上限为约束条件,定义在多工况条件下的多目标等权重的拓扑目标函数,并通过添加加工约束改善云图。最后依据拓扑云图所示副车架材料分布进行副车架概念设计。通过对该设计方案进行限元分析并与标杆副车架对比发现该副车架设计方案不仅各工况下应力水平低于原方案,而且重量更轻,验证了拓扑优化概念设计方案可行。     

纯电动汽车车架设计及有限元分析

车架是电动汽车整车的主要受力基体部分,其受力状态复杂、设计难度较大,采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析,对车架结构设计提供指导。在采用铝合金材料的低速纯电动汽车轻量化车架的设计中,分别运用Catia造型软件和HyperMesh前处理软件建立了车架的三维实体模型和有限元前处理模型,利用ANSYS软件对所设计的车架进行了强度刚度分析、模态分析。通过分析计算,验证了车架的强度要求,找出了车架中局部变形和应力过大区域,为车架结构改进提供了重要依据。     

基于有限元法的某混凝土搅拌车轻量化设计

通过合理的有限元仿真和实车试验,实现某混凝土搅拌车副车架的轻量化设计。利用Hyperworks软件建立主副车架系统有限元分析模型,模拟车架的实际使用工况,对该车架的极限弯曲工况和扭转工况进行仿真分析,并通过相应的实车试验验证有限元模型的准确性。在此基础上,首先利用Optistruct软件对副车架矩形管的厚度进行尺寸优化,并提出斜支撑加强板的设计新方案,从箱体型设计改进成槽钢型。结果表明:副车架轻量化设计不仅在结构强度上满足设计的要求,而且最终使副车架的结构总质量减轻了120 kg,达到了轻量化10%的预订设计目标。     

汽车起重机车架结构有限元分析

详细分析了某型号汽车起重机车架结构在实际应用中的受力情况,用有限元方法分析计算了两种典型工况下车架结构的刚度和强度,通过分析受力最恶劣的工况之一,证明该型号车架结构的设计基本上满足要求。最后,给出了进一步改进车架结构设计的建议。     

某主副一体式自卸车车架强度特性分析

介绍了一种新型主副一体式低重心、轻量化车架结构,运用Pro/E软件建立起新旧车架总成的三维模型。根据车辆实际受力情况,设置相应的载荷和边界条件,建立起车架基于HYPERMES的有限元模型,计算了4种典型工况下车架的应力并进行了车架的固有模态特性分析。结果表明:该新车架较原车架有更好的静态强度和动态特性,且新车架质量减少了6.5%,重心下降了14.4%。     

载货车辆车架性能的数值仿真分析与研究

以某载货车辆的车架为研究对象,基于三维数值模型和Hyperwork平台建立该车架系统的有限元模型,对车架进行静力分析,得到其刚度与强度且满足设计要求,进而分析其自由模态和包含悬架的车体系统的约束模态,获得更贴近车架实际运行中的振动属性。为进一步研究车架系统的动态稳定性,对车架进行谐响应分析以及瞬态动力学分析,获得车架不同部位的受力状态。综合分析结果表明,车架的静、动态特性符合设计期望,为车架性能校核和结构改进提供参考。