车架、

目前在国内“钢板厚度论”后的“前后防撞梁论”风生水起。到底是否有依据，是否是厂家偷工减料的所为呢？本人为此也专门咨询了在美国念汽车设计的朋友，以下观点并非讨论德系日

系哪个安全，只在说明“防撞梁”在当今主流车架技术中并不重要。

朋友所讲的很多专业术语我听不懂也没办法理解，尤其是仅靠MSN交流，但通俗点讲就是安全性取决于车架设计，和所谓的前后“防撞梁”没有直接关系，“防撞梁”可以看做是车架设计的一部分，而非真正意义上的防撞梁，很多没有“防撞梁”的设计其实是将其融合在车架上

了。

目前国际上主流的也是公认的最安全的车架有两种。

一种是德系的3H车架世界上90%的车都在使用。另一种就是丰田专利的GOA车架。

所谓的3H车身就是在单体式车架的基础上针对车架几何形状进一步改进。该结构分别在两侧车门框架和车顶部位加置一层加强筋，形似三个字母\"H\"，这样的设计能保证在车辆发动机前仓和其它部位变形后乘员仓室空间减少变形的可能，以最大程度保护车内乘员的一种

“以人至上”的人性化安全设计。

3H高钢性车身在局部钢板厚度、塑性变形效果、吸收冲撞能力和乘客舱要求的硬度指标上都具备明显安全优势。说白了，这种结构加强了车身可溃缩性，能够迅速有效的分散、吸收撞击能量，比较不容易“散”，好受力，令车身刚柔并济，不轻易变形，提供给乘员有效的生

存空间。

[ 本帖最后由 tiantianlele 于 10-01-12 18:12 编辑 ]

汽车车架设计计算的有限元法--《汽车

技术》1977年06期

本文献来源中国知网 www.cnki.net

本文用有限元法的原理,考虑到汽车车架是由“短”的薄壁杆件构成的空间板架受弯曲和扭转联合载荷的特点.在位移法基本方程中引入了薄壁杆件约束扭转双力矩和断面翘曲变形,得出了薄壁结构考虑约束扭转时位移法矩阵方程。并用TQ—16电子计算机自动化语言编制出全部求解通用程序。通过对CA—10B 等多种车架的计算实践和试验说明:本方法计算与试验的结果基本相符。本文附有QYYJ—1程序,是专门为边梁式汽车车架刚度和应力分析编写的通用程序,适用于各种结构的车架进行实际计算,也可用于其它薄壁板架结构。 【作者单位】：长春汽车研究所 (谷安涛);长春汽车研究所(常国振) 【DOI】：CNKI:ISSN:1000-3703.0.1977-06-017 【正文快照】： 一、序言 载重汽车车架设计在整车设计中占有重要位置,过去还没有一种切实可行的设计计算方法,这对汽车车架的合理设计是一个很大障碍。 早期的车架计算是将车架减化为两根纵梁,进行弯曲强度的校核‘’],这显然满足不了设计要求。而后进行的车架扭转强度计算方法〔2’·〔“了,是认为车架抗弯曲刚度比抗扭刚度大很多,进而假定车架在扭曲时整个构件都不发生弯曲,这样就避开了车架高次超静定求解的困难。但这种方法只计算了纯扭转工况,没有能考虑车架的实际工况及局部扭曲(例如油箱、电瓶等),这种认为车架工作时各梁部只扭转不弯曲的观点是不…

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低速载货汽车车架静动态特性研究

王晖云

【摘要】： 汽车车架是整个汽车的安装基体，汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的，并且车架承受着车内外的各种载荷。车架结构不合理会带来车架的早期断裂问题，给安全带来隐患。深入研究车架的动态特性是车架结构设计、改进和优化的基础，也是保证整车性能的关键之一。因此，车架的研究具有极其重要的意义。 本文以YT5815P型车架作为研究对象，首先按照一定的模型简化原则，应用Pro／E软件建立车架的三维实体模型。然后以有限元技术为基础，利用ANSYS软件建立汽车车架有限元模型。为了获得可靠的计算结果，单元类型采用板壳单元SHELL63，纵、横梁以及连接板之间的铆接关系通过梁单元BEAM4描述。在有限元模型的基础上，利用ANSYS软件强大的功能，以了解车架的振动特性以及为改善结构提供理论指导为目标，对车架进行静力分析以及动力学分析。通过静力分析，获得了车架在不同工况下(弯曲、扭转)应力及变形的分布情况。车架的动力学分析包括：模态分析，谐响应分析以及瞬态动力学分析。采用试验与计算机仿结合的方法对车架进行模态分析，获得了车架自由状态下的固有频率，并对其振动特性进行分析。同时，车架有限元模型的可靠性通过试验得到了验证。为了进一步考察系统的动态稳定性，对车架进行了谐响应分析以及瞬态动力学。最后，综合分析结果，对车架的改进设计提出了建议。 通过本文的研究，掌握了车架的动态特性，为车架今后的进一步改进、优化设计以及抗疲劳设计提供了理论基础；另一方面为企业储备了车架数值模型和相关技术数据。同时，本文运用有限元技术，进行了有益的尝试，具有较强的学术和实用意义。 【关键词】：低速载货汽车 车架 FEM 静力分析 动力学分析 【学位授予单位】：南京农业大学 【学位级别】：硕士 【学位授予年份】：2007 【分类号】：U463.831

【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.031208 【目录】：

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摘要7-8 ABSTRACT8-9 第一章 绪论9-16

1.1 课题研究背景和意义9-13 1.1.1 课题研究背景9-12 1.1.2 课题研究意义12-13 1.2 国内外研究现状13-15 1.3 课题研究的目的和内容15-16

第二章 车架静动态分析基础理论以及软件介绍16-28 2.1 静力分析基本理论16-19 2.1.1 弹性力学的基本假设16-17

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

2.1.2 弹性力学基本方程17-19

2.1.3 弹性力学静态有限元法基本分析过程19 2.2 动力学分析基本理论19-23 2.2.1 模态分析理论20-21 2.2.2 谐响应分析理论21 2.2.3 瞬态响应分析理论21-22

2.2.4 刚度矩阵和质量矩阵的形成22-23 2.3 ANSYS软件介绍23-28 2.3.1 ANSYS的发展综述23-24 2.3.2 ANSYS的主要功能24

2.3.3 ANSYS中连接关系的处理24-26 2.3.4 ANSYS网格检查26

2.3.5 结构有限元分析精度影响因素26-28 第三章 有限元分析模型的建立28-34 3.1 建模方法的选择28

3.2 三维实体模型的建立及简化处理28-30 3.2.1 三维实体模型的建立28-29 3.2.2 三维实体模型的简化处理29-30 3.3 Pro/E与ANSYS之间的数据转换30 3.4 单元及材料属性的定义30-32 3.5 有限元网格的划分32-34 第四章 车架静力学分析34-42 4.1 车架静力分析模型的建立34-39 4.1.1 悬架的模拟34-37 4.1.1.1 悬架的模拟模型34-36 4.1.1.2 悬架弹簧单元36 4.1.1.3 悬架刚性梁单元36-37 4.1.2 载荷的处理37

4.1.3 车架静力分析工况及约束处理37-39 4.1.4 车架静力分析模型39

4.2 车架静力分析结果及强度校核39-42 4.2.1 车架静力分析结果39-41 4.2.2 车架强度校核41-42 第五章 车架的模态分析42-51 5.1 车架模态试验42-44 5.1.1 模态分析法简介42 5.1.2 激振方式的选取42-43 5.1.3 支承方式及测点布置43 5.1.4 测试系统及试验结果43-44 5.2 车架模态的有限元计算44-48 5.2.1 计算方法介绍45 5.2.2 边界条件确定45

5.2.3 自由模态的计算结果45-48

5.3 车架有限元模型的验证及结果分析48-51

• • • • • • • • • • • • • • • • • •

5.3.1 车架有限元模型的验证48-49 5.3.2 计算结果分析49-51

第六章 车架谐响应分析与瞬态动力学分析51-67 6.1 车架谐响应分析51-59 6.1.1 概述51

6.1.2 车架谐响应分析模型51-53 6.1.3 车架谐响应分析结果53-59 6.2 车架瞬态动力学分析59-65 6.2.1 概述59

6.2.2 车架瞬态动力学分析模型59-60 6.2.3 车架瞬态动力学分析结果60-65 6.3 车架结构改进建议65-67 第七章 结论与展望67-69 7.1 结论67-68 7.2 展望68-69 参考文献69-71 致谢71-72

硕士研究生期间发表的论文72

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