沙灘車車架結(jié)構(gòu)有限元分析及其輕量化.pdf

1、沙灘車，又稱全地形車，是一種全新概念的新車型，主要用于農(nóng)業(yè)，軍事，娛樂休閑等。車架是沙灘車的骨架，其受力情況復(fù)雜，不僅要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，還要求其輕量化，以提高其動力性能。因此，開展沙灘車車架系統(tǒng)強(qiáng)度剛度分析及結(jié)構(gòu)輕量化研究，不僅能夠有效地指導(dǎo)新車型的設(shè)計(jì)開發(fā)，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，而且對提高沙灘車企業(yè)的市場競爭力等有重要的實(shí)際意義。
　　本文以某款沙灘車車架為研究對象，運(yùn)用有限元法對它的靜、動態(tài)性能進(jìn)行了仿真分析。首先，建立了

2、車架的有限元模型，計(jì)算了其自由模態(tài)并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對比，驗(yàn)證了有限元模型的正確性。然后，結(jié)合沙灘車的實(shí)際使用情況建立整車有限元模型，并進(jìn)行了強(qiáng)度剛度分析，得出了車架結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布情況。最后，在對車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈敏度分析的基礎(chǔ)上，選擇合適的部件作為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行車架的輕量化設(shè)計(jì)。開展的主要研究工作如下：
　　(1)根據(jù)沙灘車車架的二維圖紙利用三維建模軟件CATIA建立車架的三維模型，然后將三維模型保存為stp類型并導(dǎo)入到有限元前處理軟件Hy

3、perMesh中去進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，并建立車架的有限元模型。
　　(2)利用求解器optistruct對車架進(jìn)行自由模態(tài)計(jì)算，并利用實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)結(jié)果驗(yàn)證了有限元模型的可靠性和準(zhǔn)確性。
　　(3)選擇沙灘車在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的幾種典型工況，即分析水平彎曲、極限扭轉(zhuǎn)、緊急剎車和緊急轉(zhuǎn)彎四種工況下車架的應(yīng)力分布和變形情況，根據(jù)車架材料的強(qiáng)度極限值與最大應(yīng)力值比較確定車架輕量化的余地。
　　(4)為了有效地減輕車架質(zhì)量，對車架