某大客车车架结构模态分析

为计算某大客车车架骨架模态,分析设计的合理性,考察各部件间的共振特性,用HyperWorks对车架有限元模型进行前、后处理,抽取三维模型的中面,在中面上划分网格,采用SHELL单元为基本单元,建立各零部件的有限元模型.应用OptiStruct求解得到车身骨架前6阶的模态及振型描述.从仿真分析可知,客车车身固有频率能避开...     

LCK 6890G城市客车车身结构有限元分析

以LCK 6890G为研究对象,建立车身骨架的有限元模型,对城市客车在实际运行中出现的各种典型工况进行计算机模拟分析,并进行模态分析应用MSC Patran和MSC Nastran软件建立有限元模型,对各工况进行相应载荷及边界条件的施加,分析车身结构的静态分析特性.     

校车车身结构的有限元分析

建立某型校车的有限元模型,计算在不同工况下其车身骨架的静态强度.计算结果表明:在弯曲和扭转工况下,该校车最大应力分别为154.8和171.4 MPa,均小于Q235屈服应力235 MPa;最大变形分别为4.925和12.92 mm,满足《客车定型试验规程(GB/T 13043—2006)》中所规定的弯曲和扭转工况下10及12 mm的限额;车身结构整体应力大多集中在30 MPa左右,有较大的安全裕度.分析结果可为该校车车身骨架结构优化提供参考.     

基于Adams的客车车身骨架仿真分析

介绍了客车车身骨架共振分析的研究背景,详细论述了基于Adams的动力学仿真分析的基本方法与理论,对客车车身骨架进行了共振与平顺性分析,从而为解决车身结构的动力学问题和改进设计提供了科学依据.     

基于隐式参数化耦合模型的车身集成优化

为提高车身截面优化效率,基于SFE CONCEPT构建白车身关注部位的隐式参数化模型,并与白车身有限元非参数化模型进行耦合,使参数化模型与有限元模型耦合边界处的连接关系随截面变化自动更新,通过试验验证耦合模型的有效性。基于试验设计（design of experiments, DOE）方法、近似模型、多目标优化等策略,对白车身耦合模型进行刚度和模态等多学科集成优化,实现车身局部结构快速轻量化设计。     

基于概念设计的框架车身多目标优化系统

为实现概念设计阶段车身结构和性能的快速优化,构建多工况、多目标优化系统FVO,其中包括车身几何建模、有限元分析、结构优化等。该系统可以快速建立参数化框架车身几何模型,自动生成满足多工况要求的高精度有限元模型,利用多目标优化算法对车身的梁和板结构进行多工况优化计算,为用户提供满足众多约束条件的优化设计方案。在阐述FVO系统整体结构和具体方法的基础上,通过简单设计实例证明系统的有效性和准确性。     

非承载式SUV白车身结构分析及优化

以某全新开发的SUV非承载式车身为研究对象,建立V91车身有限元模型,并进行模态分析.为使车身1阶模态满足目标值要求,对车身进行灵敏度分析和截面刚度分析,并提出改进方案.经过优化,车身的1阶弯曲模态提升7.8%,1阶扭转模态提升25.7%.研究结果可为企业研发非承载式SUV车身提供参考.     

针对白车身轻量化系数的结构灵敏度分析与软件开发

为实现白车身轻量化,以白车身零件厚度为优化变量,建立参数化模型。定义白车身静态扭转刚度工况并进行有限元分析,得到扭转刚度响应和轻量化系数,采用解析法推导轻量化系数对厚度的灵敏度。基于HyperMesh二次开发完成灵敏度分析流程自动化,求解白车身轻量化系数的灵敏度。根据灵敏度排序对白车身零件厚度进行优化,实现轻量化系数降低,扭转刚度提高,白车身质量减轻。     

座椅骨架静强度分析方法

汽车座椅骨架的结构静强度是影响座椅安全和舒适性的重要因素,必须进行静强度试验,但是物理试验存在复杂和不确定性,一旦出现试验失效,重复试验会增加大笔额外开支和研发周期.在分析座椅骨架载荷基础上,根据国家法规要求,通过有限元技术进行了座椅骨架静强度仿真.用Hypermesh对物理模型进行前处理,Abaqus软件进行有限元分析计算,Hperview进行计算结果的后处理,并按国家法规对座椅静强度要求对设计模型进行子检验.基于多种有限元软件,可以在座椅骨架设计阶段就能快速有效地对设计结构进行验证,以检验其合理性.     

车身零件预装变形有限元虚拟评估分析

在车身工艺同步工程阶段,通过有限元仿真方法对车身制造过程中预装零件的不同产品设计方案进行虚拟评估分析,根据分析结果指导零件设计优化.该仿真方法在生产实物阶段得到验证,可提前识别制造过程质量风险.与传统的通过经验评估判断零件预装变形的方法相比,在工艺同步工程中应用有限元仿真技术,为解决车身制造过程中的复杂工况变形问题提供理论分析方法和依据,可靠性高,并达到缩短制造周期、降低制造成本的目的 .     

钢板仓输料桁架动力特性的有限元分析

应用有限元分析理论对钢板仓输料桁架进行动力分析,得到输料桁架的应力分布和位移变化过程图. 通过分析,能对钢板仓输料桁架的结构设计提供有益的参考.     

基于MSC Nastran的前副车架动刚度分析

设计某A级乘用车的前副车架,并用HyperMesh建立其有限元模型,用MSC Nastran的模态频率响应方法对该前副车架进行动刚度分析,得到相关频率的动刚度值.对该前副车架悬置点的动刚度分析可以为车辆NVH性能提供理论参考.     

谱元法在求解刚架结构动力学问题中的应用

把谱元法应用于刚架结构的动力学响应计算和分析中.建立了杆和梁的谱单元动力学刚度阵,针对刚架结构组装了整体动力学刚度阵,建立了整体结构的运动方程,计算了结构的固有频率和时域响应,并与采用有限元方法得到的结果进行了对比.从结果中可以看出谱元法在数值模拟中的独特优势.     

Fundamentals of the finite element method

The present paper gives a brief review of the finite element method. After a historical review, the organization of the finite element analysis in two steps, an element analysis and a system analysis, is described for a simple frame problem.The generalization of this idea to two-and three-dimensional problems is explained and the application of simple types of elements is discussed. The extension to more complex elements is outlined, and finally the capability of the method in solving non-linear and dynamic problems is sketched.     

Static, dynamic and stability analysis of structures composed of tapered beams

A new numerical method is proposed for the static, dynamic and stability analysis of linear elastic plane structures consisting of beams with constant width and variable depth. It is a finite element method based on an exact flexural and axial stiffness matrix and approximate consistent mass and geometric stiffness matrices for a linearly tapered beam element with constant width. Use of this method provides the exact solution of the static problem with just one element per member of a structure with linearly tapered beams and excellent approximate solutions of the dynamic and stability problems with very few elements per member of the structure in a computationally very efficient way. Very detailed comparison studies of the proposed method against a number of other known finite element methods with respect to accuracy and computational efficiency for cantilever tapered beams of rectangular and I cross section clearly favor the proposed method. A continuous beam, a gable frame and a portal frame consisting of tapered members are analyzed by the proposed method as well as by other known methods to illustrate the use of the method to structures composed of tapered beams.     

基于非金属材料减振设计的小型空间飞行器模态分析

为有效改善发射过程中飞行器有效载荷的动力学环境,以某小型空间飞行器为例,基于转接框结构提出非金属材料减振设计方案．在有限元模型中采用考虑剪切变形的梁单元模拟非金属材料减振器,对飞行器的动特性进行数值仿真分析和试验验证．结果表明仿真结果与试验结果基本一致．     

客车空气弹簧悬架边界条件模拟与试验验证

针对客车车架强度分析时空气弹簧悬架边界条件难以设置的问题,提出使用等效静态载荷法进行悬架模拟的思路。分析空气弹簧刚度的非线性和双横臂独立悬架的机构模型,建立整车多体动力学模型,计算多工况下车架与空气弹簧悬架连接位置处的受力,求解得到等效静态载荷并施加到有限元模型中,添加辅助约束完成边界条件设置;对车架进行多工况下的强度分析,比较不同工况下车架的应力分布和最大应力出现的位置。搭建试制样机的动态测试平台,对比仿真结果与试验结果,验证模拟方法的有效性。     

重型自卸车架模态分析和结构优化

针对受较大动载荷或作用力的频率与车架某些固有频率接近时,车架会产生强烈的振动,造成破坏或不允许的大变形的问题,采用有限元法对某自卸车冲压铆接车架进行仿真分析.采用刚性单元和梁单元的组合来模拟铆钉连接;用Lanczos方法求解特征值.模态分析结果表明,该车架具有合理的低阶振型和固有频率.利用网格变形技术对车架横梁的位置进行设计优化,使车架的1阶扭转固有频率得到提升.     

某清扫车车架结构分析与拓扑优化设计

为了提高某自卸清扫车车架的力学性能并减轻重量,建立了车架的有限元模型,对车架进行了强度和刚度校核以及模态分析。并借助LS-DYNA分析了车架中间矩形框在外力激励输入下的位移时程曲线,得到了车架的变形及变化趋势,针对车架的动态变形分析结果,对车架中间矩形框的前后横梁加强区域进行了局部拓扑优化,以减少材料使用提高车架刚度,改善了车架的动态特性。分析结果表明:车架静态强度满足工作要求,工作时路面激励及怠速不会引起车架共振。     

An efficient computational method for dynamic stress analysis of flexible multibody systems

This paper presents an efficient computational method of dynamic stress history calculation for a general three-dimensional flexible body by combining flexible multibody dynamic simulation and quasi-static finite element analysis (FEA). In the dynamic simulation of flexible multibody systems, flexible components can undergo nonsteady gross motion and small elastic deformation that is described with respect to the body reference frame by using the assumed mode method. D'Alembert inertia loads from the gross body motion and the elastic deformation are expressed as a combination of space-dependent and time-dependent terms that are obtained from the dynamic simulation. D'Alembert inertia loads that are associated with each unit value of the time-dependent terms are then distributed to all finite element nodes in order to compute a corresponding stress influence coefficient through quasi-static structural analyses. Total dynamic stresses due to D'Alembert inertia loads are obtained by multiplying actual magnitude of time-dependent terms with the associated stress influence coefficients. By the proposed method, it is shown that, for a general three-dimensional component, the required number of FEAs can be significantly reduced.