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某型摩托车车架CAE分析报告

某型摩托车车架CAE分析报告
某型摩托车车架CAE分析报告

某型摩托车车架CAE分析报告

重庆现代摩托车研究所

摩托车车架可靠性分析

前言

车架是整个摩托车的基体。作为摩托车的骨架,车架由多种管材及板材焊接而成,具有复杂的空间结构,它不仅支承、连接了摩托车的各零部件,还承受了摩托车本身和外在的各种载荷。在摩托车行驶时,路况复杂多变,使车架不时处于扭转、弯曲之中,并改变车架上各零件的相对位置,使车内的受力发生变化。因此,要使车架结构不影响使用,要求车架本身一方面具有高强度和合适的刚度,另一方面尽量减轻质量,这一切使其受力分析工作复杂而烦乱。从设计摩托车出发,作为摩托车车架的全面分析,不仅需要了解车架的质量、转动惯量、加载点、量等基本情况,还需了解诸如车架各阶固频、振型和车架材料选用等信息。在本次分析中,从材料的使用方面出发进行摩托车车架分析,校核材料的使用对车架受力性能的影响,为设计优化提供参考。

车架强度是车架设计中要考虑的首要问题,关系到车架的安全。在摩托车车架分析中,采用三维实体、通过有限元分析模拟车架使用状况,着重关注应力的分布和大小。为适应计算机的计算能力,所建立的模型对车架作了如下简化处理:

a模型处理上,省略外挂零件,突出车架本身骨架及其加强部分;

b加载上,力(含骑乘者与整车重量)与力矩转移到车架重心附近(取中间支撑为对象);

c约束上,前减振器支撑点转移到转向柱上,后减振器支撑点转移到尾梁支承及摆臂枢轴孔上。

如下图1:

图1 约束位置

图2 平路行驶应力云图(普钢、不带边轮)

1.典型工况摩托车车架应力

在对摩托车车架的分析中,分别对摩托车选取平路行驶、刹车、启动(0加速)、转弯(带边轮)等几种典型工况进行分析。为方便比较分析结果,将分析分为带边轮与不带边轮两种情况。带边轮的情况以力转移的方式,将载荷加在车架上进行处理。刹车时,假设后轮(及边轮)刚好离开地面,惯性力矩与重力矩平衡,摩托车车身没有偏转;启动时,假设前轮刚离开地面,加上向后的惯性力矩,摩托车车身没有偏转。

其中,使用普通钢材与高强度钢对于应力分布没有非常明显的影响,如图2、图3:

图3 平路行驶应力云图(特钢、不带边轮)

不考虑边轮的情况下,几种工况的应力云图:图4~图6。

表1 分析数据汇总表(不带边轮)

(1)应力总体反映

(2)大应力区域

图4 刹车应力云图(50km/h初速)

(1)应力总体反映

(2)大应力区域

图5 刹车应力云图(100km/h初速)

图6 启动应力云图(0加速)

考虑边轮的情况下,几种情况的应力云图:图7 ~图12

图7 平路行驶应力云图

(1)应力总体反映

(2)大应力区域

图8 刹车应力云图(50km/h初速)

(1)应力总体反映

(2)大应力区域

图9 刹车应力云图(100km/h初速)

图10 启动应力云图(0加速)

图11刹车应力云图(30km/h )

图12 转弯应力云图

表2 分析数据汇总表(带边轮)

2.典型工况摩托车架应力分析

从云图反映的情况看,刹车是对车架造成破坏的主要使用工况。在不考虑边轮的情况下,大一点的车速(50km/h)刹车,车架方管弯曲处的应力已经处于200Mpa左右,之所以没有立即将破坏反映出来,在于大车速刹车不是摩托车使用的经常情况。当摩托车挂上斗以后,车架所受的惯性力大幅增加,应力也增大到非常明显的地步(挂斗以后,摩托车的使用应该没有多长时间)。以100km/h速度情况下刹车来看,最大应力已达到320Mpa,应力云图局部放大如图13。按国标摩托车的检测标准—30km/h刹车来衡量,应力也有~300Mpa(同比日本的检测标准50km/h,达到310Mpa)。因此,即便是用高强度钢,局部结构也还需要继续加强,何况还要考虑安全系数。加载图14。

图13刹车应力云图放大(100km/h初速)

图14加载图

图15 车架图

车架图如图15,与实物不完全一致:实物中转向管柱支撑柱曲形加强板有两处。因此,云图上支撑柱前、后的大应力区只有后面的部分才真实存在。在30km/h刹车的情况下,应力>200 Mpa,按照100km/h考虑,应力210~260 Mpa,情况比弯曲方管好一些。

其他情况的使用:满足刹车情况的车架都能够满足。需要注意的是车架在转弯情况下的受力。本次加载,考虑的是摩托车左向转弯,斗上的车轮刚刚离开地面的情况下,对车架造成的影响。此时,若车速加得高,转弯半径定得小,摩托已经翻车,故离心力设为1435N。

3.实物应力破坏

照片1

该车架已经进行过路试。实验结果在弯曲方管与转向管柱支撑柱上的反应与分析一致,见照

片1。虽然弯曲方管还有弯曲变形所施加的应力破坏,但是,分析中所表明的大应力才是结构件

造成破坏的主要原因。

照片2

照片3

实验结果反映的还有另外几处细小裂纹(见照片4、5),在分析的几种情况中,处于应力集中的范围,但应力极值没有达到危险的水平,与出现裂纹不一致,如图16。原因有几点:本次分析对受力作了简化,没有单独分出油箱、发动机等挂结件,不能具体反映该处实际受力;本次分析对摩托车的工况只分析了几种,该处最大受力可能不在这几种工况之中。

(1)(2)

图16 出现裂纹处应力云图放大

照片4

照片5

4.其他说明

在几种工况的分析中,都出现了极限值非常大的情况,主要分为两种:a结构连接点,这样一些部位,由于结构突变,往往有应力集中现象,使极限值超出应力范围,实际情况没有这么严重,而且通过改进焊接工艺还可以改善;b应力过渡区,这些部位应力极值并不高,但与周围相

比显得突出,需要从结构设计上加以分解。

图17 结构连接点应力云图(一)图18 结构连接点应力云图(二)

图19 应力过渡区应力云图

5.建议

从分析中,可以得到的结论是:

a摩托车车架结构上,弯曲方管处有必要采取加强措施,一是弯曲处,二是根部应力过渡区;

b车架材料上,弯曲方管与转向柱支撑柱若换用新材料钢种,将提高强度级别,有利于防止破坏,结合结构的改进,还可以提高安全系数;

c结构件连接处的焊接需要提起注意,改进焊接质量,对焊接产生的焊缝采取强化手段。

因此,建议在这三方面加以改进。

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重庆现代摩托车研究所

二00五年十月

车架有限元分析

1前言 车架是汽车的主要部件。深人解车架的承载特性是车架结构设计改进和优化的基础。过去汽车设计多用样车作参考,这种方法不仅费用大,试制周于精确解。因此,正确建立结构的力学模型,是分析期长,而且也不可能对多种方案进行评价。现代车架设计已发展到包括有限元法、优化、动态设计等在内的计算机分析、预测和模拟阶段。计算机技术与现代电子测试技术相结合已成为汽车车架研究中十分行之有效的方法。实践证明,有限元法是一种有效的数值计算方法,利用有限元法计算得到的结构位移场、应力场和低阶振动频率可作为结构设计的原始判据或作为结构改进设计的基础。 2车架的静态分析 2.1力学模型的选择 有限元分析的基本思想,是用一组离散化的单元组集,来代替连续体机构进行分析,这种单元组集体称之为结构的力学模型;如果已知各个单元体的力和位移(单元的刚度特性),只需根据节点的变形连续条件与节点的平衡条件,来推导集成结构的特性并研究其性能。有限元的特点是始终以矩阵形式来作为数学表达式,便于程序设计,大量工作是由电子计算机来完成,只要计算机容量足够,单元的剖分可以是任意的,对于任何复杂的几何形状,多样化的载荷和任意的边界条件都能适应。然而,由于有限元是一种数值分析方法,计算结果是近似解,其精度主要取决于离散化误差。如果结构离散化恰当,单元位移函数选取合理,随着单元逐步缩小,近似解将收敛于精确解。因此,正确建立结构的力学模型,是分析工作的第一步目前采用有限元分析模型一般有如下两种:梁单元模型和组合模型等。梁单元模型是将车架结构简化为由一组两节点的梁单元组成的框架结构,以梁单元的截面特性来反映车架的实际结构特性。其优点是:划分的单元数目和节点数目少,计算速度快而且模型前处理工作量不大,适合初选方案。其缺点是:无法仔细分析车架应力集中问题,因而不能为车架纵、横梁连接方案提供实用的帮助。组合单元模型则是既采用梁单元也采用板壳单元进行离散。在实际工程运用中,由于车架是由一系列薄壁件组成的结构,且形状复杂,宜离散为许多板壳单元的组集,其缺点是前处理工作量大,计算时间长,然而随着计算机技术的不断发展,这个问题已得到了较好的解决,而且由于有大型有限元软件支撑,巨大的前处理工作量绝大部分可由计算机完成,也不是制约板壳元模型实际运用的困难了。这种模型使得对车架的分析计算更为精确,能为车架设计提供更为有利的帮助。 2.2车架的计算方法 汽车车架的主要结构形式为边梁式车架,货车车架纵梁截面多为槽形,横梁截面可为槽

车架有限元分析

目录 一结构简介 (1) 二计算载荷工况 (2) 三有限元模型 (5) 四静强度分析结果 (10)

一、结构简介 本次作业以某转向架构架为几何模型,进行静强度分析,下图为本次计算针对的某型转向架几何模型,结构上由侧架、摇枕、转臂座、齿轮箱吊挂、轴箱吊挂、一系减震器座等组成。整个计算主要分为网格划分和静强度计算两个过程。 图1 某型转向架几何模型(a) 图2 某型转向架几何模型(b) 二、计算载荷工况

根据要求,对转向架采取如下的加载方式: 1、约束 图3 约束要求 如下的局部视图中圈出处即为所加的约束之一; 图4 模型中所加约束之一 在此点出建立Z 方向的 位移约束 在此点出建立X 、Z 方 向的位移约束 在此点出建立X 、Y 、Z 方向的位 移约束 在此点出建立Y 、Z 方 向的位移约束

2、载荷 图5 受力要求 模型中加载作用力的局部视图如下(注:图中坐标系中红色为X 轴,绿色为Y 轴,蓝色为Z 轴); 图6 Z 轴正向26.2kN 的力 在此处加26.2KN 的力,力的方向为Z 轴负方向 在此处加26.2KN 的力,力的方向为Z 轴正方向 在此处加45.6KN 的力,力的方向为X 轴正方向中心销半圆内部分(Z 方向距上盖板80mm,距下盖板131mm ,X 方向距离圆心7mm )

图7 Z轴负向26.2kN的力 图8 中心处加载X轴正向45.6kN的力计算工况如下表1所示 表1 工况 工况 横向 (X向) 纵向 (Y 向) 垂向 (Z向) 1 -- -- +

整个模型由两类网格组成:构架采用壳网格单元建立模型,转臂座构件采用六面体网格建立模型;其中壳网格单元以四边形网格为主。有限元模型重量为1422.015kg,结点总数为81382,单元总数为74991。有限元模型如图9~12所示。 图9 壳单元模型(1/4模型) 图10 转臂座实体网格模型

汽车公司财务分析报告案例.doc

汽车公司财务分析报告案例 财务报表分析,又称财务分析,是通过收集、整理企业财务会计报告中的相关数据,并结合其他相关补充信息,对企业的财务状况、经营成果和现金流量进行综合比较和评价,为财务会计报告使用者提供管理决策和控制依据的管理工作以下是边肖分享的一篇关于汽车公司财务分析报告案例的文章。欢迎继续访问应届毕业生官方文件网! xx集团公司成立于1998年,由前德国戴姆勒-奔驰汽车公司和美国克莱斯勒汽车公司合并而成。强大的联合使xx集团公司成为当时世界第二大汽车制造商。在xx集团公司于20xx年分离并携手9年后,戴姆勒-奔驰和克莱斯勒分道扬镳。 19919年5月7日,戴姆勒-奔驰总裁于尔根·斯伦贝谢和克莱斯勒首席执行官罗伯特·易在伦敦宣布两家汽车制造商合并。戴姆勒-奔驰以360亿[1]美元收购克莱斯勒,成立xx集团公司,从而xx 公司成为世界第二大汽车制造商:世界第五大汽车公司。Xx产品包括小排量车、豪华车、轻型商用车、重型卡车和舒适的长途汽车。 xx的汽车品牌包括迈巴赫:奔驰、克莱斯勒、道奇、普利茅斯和斯马特;商用车品牌包括梅赛德斯-奔驰、福莱娜、斯特林、西星、三菱扶桑和塞特拉案例分析:戴姆勒-奔驰公司与克莱斯勒公司合并19年5月7日,德国戴姆勒-奔驰汽车公司购买了美国第三大汽车公司克莱斯勒公司的股份,价值约393亿美元,并收购该公司形成“戴姆勒-克莱斯勒”股份公司,其中梅赛德斯和克莱斯勒将分别持有57%:

43%的股份 是涉及920亿美元市场交易金额的合并。合并后的新公司已经成为一个汽车帝国,在全球拥有42万名员工,年销售额达1330亿美元,在世界汽车工业中占据第三大位置。 [1]背景分析: 德国戴姆勒-奔驰公司和美国克莱斯勒公司都是世界著名的汽车制造公司。戴姆勒-奔驰的拳头产品是高质量、高价格的豪华车。其主要市场在欧洲和北美。美国克莱斯勒公司几乎所有的产品都是大众汽车,在产品和市场范围上是戴姆勒-奔驰的补充。两家公司的合并是着眼于长期竞争优势的战略性合并。两家公司的规模和地理位置都属于欧洲和美洲大陆,这使得合并变得更加复杂和难以评估。 [2]具体操作: 由于净资产的账面价值不能决定持续经营公司的内在价值,股票市场价格受股票数量、市场交易条件、投机等诸多因素的影响,具有短期波动性。因此,在选择评估方法时拒绝采用账面价值法和市场价格法。最后,决定用收益法分别对两家公司进行评估,并在此基础上确定股份交换比例。 1:评估流程 (1)确定未来年度净收入原则上,价值评估应在各方独立运作的基础上进行,而不考虑双方合并所带来的预期整合效果和合并成本。原因是:第一,双方的规模:双方实力相当,对被并购企业的贡献基本相同;第二,与两个企业的价值相比,整合效应很小,可以忽略

用有限元方法进行摩托车动力响应分析报告

用有限元方法进行摩托车动力响应分析 文>>月辉史春涛骞郝志勇 摘要本文采用有限元方法对某125型骑式摩托车进行了动力响应分析。文章首先建立了摩托车整车的有限元模型,并利用该模型进行摩托车整车的动态特性计算,取得了和实验模态分析一致的结果。而后分析了摩托车在发动机激励和路面不平度激励下的整车动力学响应特性,得出了具有工程参考价值的结论。 关键词摩托车应力有限元法 本文采用有限元方法研究了摩托车整车结构的动态特性,并进行了在各种激励作用下的动力响应分析,得到了发动机车架的应力场,可用于进一步的摩托车强度分析。 1、摩托车有限元模型的建立 摩托车有限元模型如图1所示。 摩托车的车架结构大多是由各种截面形状的梁组合而成的空间框架结构,而且其截面尺寸,包括直径、壁厚,与构件长度相比很小,因此选用空间的直梁或者曲梁单元来离散车架结构,而车架的一些板件和加强盘可以采用空间板元模拟,各种梁单元的截面力学特性可用有限元程序的前处理模块或CAD软件计算。 摩托车的发动机具有较大质量,同时也具有很大刚度。考虑到发动机在车体结构中所起的作用及变形小的特点,将发动机简化为若干个板单元,这些板的总质量应与发动机的质量相同。然后,根据发动机与车架的实际连接方式,将由这些板单元模拟的发动机与车架组装到一起。 摩托车的减振器主要作用是支撑车体并缓和振动与冲击。考虑到减振器的结构与作用,简化后减振器的模型在受到载荷时应具有较大的轴向位移,同时又要有较大抗弯刚度。本文把减振器简化为一种梁单元和弹簧阻尼单元的综合体——轴向刚度由弹簧阻尼单元提供,而抗弯刚度由梁单元提供。 摩托车车轮主要由轮胎和轮辋组成,其中轮胎直接与路面接触,与摩托车悬挂共同缓和摩托车行驶时所受到的冲击,并协助减振,轮辋是固定轮胎的骨架,它与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷。轮辋可以采用若干个梁单元模拟,轮胎

摩托车车架结构动力分析

课程设计指导书——摩托车车架结构动力学分析 班级:机制0606 学号:012006008018 姓名:张勇杰 指导老师:王彦伟

目录 1. 本课程设计目的 (3) 2.摩托车车架分析条件 (5) 3.分析模型 (8) 4.模态分析 (9) 5.瞬态响应分析 (14) 6.结果分析与总结 (20)

1. 本课程设计目的 近年来,我国摩托车工业飞速发展,在短短十几年间己超过日本一跃成为世界第一摩托车生产大国。然而,与急剧增长的产量相比较极不相称的是国产摩托车的设计开发能力和产品技术含量显得很低,相当多的产品仍是低水平的重复,技术含量高、较为先进的车型都是引进技术或在引进技术基础上改进的车型,国内企业尚无能力独立自主地开发自己的产品,仅仅是在模仿测绘国外的产品。造成这种局面的主要原因,一是对知识产权保护力度不够;二是企业对产品开发投入不足,目前一般大型企业开发投入不足销售额的 1.5%,而国外一般在5%左右:三是缺少高水平的设计开发人才;四是缺乏产品验证手段,至今还没有一个国家级摩托车综合试验场。这就使我国摩托车行业的发展极不健康,如不及时采取措施,面临激烈的市场竞争以及加入世界贸易组织后国外先进车型的冲击,我国摩托车工业将陷入艰难的境地。因此,加大摩托车的科技投入,深入开展提高摩托车设计开发水平的科研工作显得尤为迫切。目前,许多发达国家及我国台湾省等,摩托车产品的开发设计、模拟分析过程全部计算机化和动态化,而国内摩托车的设计水平还停留在测绘仿制、进行传统的静强度校核的静态设计阶段。这种把本属动态性质的问题简化为静态问题来处理的方法,弊病很大.实际摩托车在行驶过程中,受到来自路面连续载荷的冲击及发动机自身工作时运动件惯性力的激励,是在一种振动状态下工作,特别在发生共振时会大大降低结构强度,并增加车体的振动和噪声。传统的方法把整个结构当作刚性系统来设计,

车架有限元分析word版

以ANSYS软件为分析工具对从国外引进的某重型车的车架进行了有限元分析、模态分析和以路面谱为输入的随机振动分析,通过用壳单元离散车架及MPC单元模拟铆打传力建立计算模型,研究该车架静、动态性能,了解该车架的优缺点。 车架是汽车的重要组成部分,在汽车整车设计中占据着重要位置,车架结构设计历来为广大汽车厂商所重视。本文以某汽车公司从欧洲引进的某重型车车架为研究对象,对该车架结构的动、静态特性进行分析计算,消化、吸收欧洲的先进技术并在此基础上进行自主创新设计。分析手段主要是通过建立正确的有限元分析模型,对车架进行典型工况的静态分析、模态分析和路面不平度引起的随机振动分析,以此了解车架的静态和动态特性,了解该车架的优越性能及其不足之处,为新车架的改型设计提供依据。 1 有限元分析模型的建立 该车架为边梁式,由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成,用铆接或焊接方式将纵梁和横梁联接成坚固的刚性结构,纵梁上有鞍座,其结构如图1 所示。由于车架是由一系列薄壁件组成,有限元模型采用壳单元离散能详细分析车架应力集中问题,可以真实反映车架纵、横梁联接情况,是目前常采用的一种模型。该车架是多层结构,纵梁断面为槽形,各层间用螺栓或铆钉联接,这种结构与具有连续横截面的车架不同,其力的传递是不连续的。 该车架长7m,宽约0.9 m,包括双层纵梁、横梁、外包梁、背靠梁、鞍座、飞机板、铸铁加强板、发动机安装板、三角支撑板和后轴等部分。考虑到车架几何模型的复杂性,可在三维CAD软件UG里建立车架的面模型,导人到Hypermesh软件中进行网格划分等前置处理,然后提交到ANSYS解算。车架各层之间的铆钉联接,可以用Hypermesh-connectors中的bar单元来模拟铆钉联接,对应的是ANSYS的MPC单元,因车架各层间既有拉压应力,又有剪应力,故MPC 的类型应选择Rigid Beam方式。由于该车是多轴车,为超静定结构,为了得到车架结构的真实应力分布,必须考虑悬挂系统的变形情况。整个车架结构应力分析的有限元模型由车架有限元模型和悬挂系统等效有限元模型组成,其中纵横梁、加强板等为薄壁结构,以壳单元shell63离散;钢板弹簧、轮胎以弹簧单元模拟;前悬弹赞的模型为在每边纵梁上采用2个弹簧单元,每个弹簧单元通过MPC 与车架联接,后悬弹簧的模型为在每边纵梁上采用1个弹簧单元与车架后轴联接。离散后,壳单元总数为46 770个,MPC单元为1 338个,材料为欧洲高强度材料,屈服极限500 MPa,杨氏模量为200GPa,泊松比0.3。

宇通客车的财务分析报告

宇通客车的财务分析报告 一、企业情况简介 郑州宇通客车股份有限公司(简称"宇通客车")是1993年在郑州客车厂的基础上成立的一家股份制公司,目前已发展成为亚洲生产规模最大,工艺技术条件最先进的大中型客车生产企业. 1、公司主要经济指标 公司1997年在上海证券交易所上市。2002年末,公司总股本1.36亿股,总资产17.33亿元,净资产9.58亿元。公司主要经济指标连续9年平均以超过50%的速度增长,连续7年获得郑州市振兴杯奖,并被世界客车联盟授予2002年度最佳客车制造商称号,目前国内市场占有率为20%。2002年,公司产销客车13500辆,销售收入33亿元,综合实力稳居国内同业首位。 2、公司主要技术资源: (1)基础设施 从1994年起,公司就开始筹划改进公司的管理信息系统,经过8年不断努力公司已形成以千兆光纤为主干,百兆光纤到达楼层,信息点全面覆盖各部门的企业内部局域网。 (2)ERP的成功实施 公司成功实施了业界最先进的ERP系统SAP R/3 ,使公司管理水平上升到了一个更高的层次。 (3)质量管理ISO/TS16949 在通过ISO9001国际质量认证的基础上,开始采用ISO/TS16949(轿车行业体系)质量管理体系。目前只有美国的三大汽车公司福特、通用、别克公司取得此认证; (4)中国强制认证3C认证 通过了中国强制认证3C认证(“China Compulsory Certification”),这一认证是由中国质量认证中心批准的,首批获此认证的只有两家;(另一家为“厦门金龙联合汽车工业有限公司”),这标志着“宇通客车”在产品设计、生产、检验全过程的质量控制规范正式与国际标准接轨,为宇通客车海外市场拓展增加了又一重要砝码; 二、宇通客车近三年的财务报表分析 1、公司报表资料 (1)宇通公司近三年的资产负债表资料: 【资产负债表】 单位:元(人民币)

汽车车架有限元分析参考文献

[1] 曲昌荣, 郝玉莲,戚洪涛. 汽车车架有限元分析[J].轻型汽车技术,2007,12:54~56 [2] 石常青,丁厚明, 杨胜梅. 货车车架的有限元分析及车厢对其性能的影响[J].汽车技术,2004 ,4:5~8 [3] 郭立群, 潘淑华. 中重型汽车车架结构强度有限元建模与分析方法研究[J].汽车技术,2008,6:4~7 [4] 尹辉俊, 韦志林, 黄昶春等. 面向设计的微型车车架强度分析[M].机械设计,2008,1:62~64+67 [5]历辉,李万琼.货车车架的等效载荷简化[J].汽车工程,1994,5:310~314 [6] 黄金陵.有限元法应用于汽车车架结构分析中的几个问题[J].吉林大学学报,1980,1:76~81+83~88 [7] 于学兵, 许先锋..BJ2027型皮卡车车架的有限元分析[D].大连理工大学,2004,2(17) [8] 张勇, 张力等.重型车车架组合结构的有限元分析[J].机械与电子,2005,2:16~18 [9] 张云, 詹隽青等.基于ANSYS的整装整卸挂车车架有限元分析[D].军事交通学院学报,2007,2:39~42 [10] 尹辉俊, 韦志林, 沈光烈. 货车车架的有限元分析[M].机械设计,2005,11:26~28 [11] 李志勋.LT3242重型自卸车车架结构有限元分析[D].农业机械化工程,2009,2(20). [12] 李德信, 吕江涛, 应锦春.SX360自卸车车架异常断裂原因分析[J].汽车工程,2002,4:348~352 [13] 陈铭年, 庄继德.汽车车架计算方法和结构优化变量综述[J].汽车工程,1996,5:285~289+300 [14] 黄金陵.汽车车架结构元件参数的优选[J].汽车技术,1984,1:17~25 [15] M. Barbato and J.P. Conte.Finite element response sensitivity analysis: a comparison between force-based and displacement-based frame element models [J].2005,4(8):1479~1512 [16] M.H. El Haddad.Finite element analysis of infilled frames considering cracking and separation phenomena [D]2003,2

上海大众汽车公司财务分析报告

摘要 20世纪90年代以后,汽车产业全球化的趋势对包括中国在内的发展中国家的汽车产业发展和产业政策产生了深刻影响。上海大众作为中国第一个中外合资的轿车生产企业,在中国已经走过风雨20年。从80年代的一枝独秀到现在的百家争鸣,上海大众见证了中国轿车工业走过的光辉历程。上海大众在取得辉煌成就的同时还依然不得不面对比如资源利用率不高、产品附加值有限、新产品开发乏力、国内市场竞争激烈等一系列的问题。如何及时改变经营思路调整经营战略提升竞争能力,在目前的经营方式基础上通过管理和技术创新保持竞争力的可持续性,面对随后的全球一体化市场的到来,国外同类产品的强大冲击的严峻形势。是值得深思和研究的问题。加入WTO给我国汽车行业带来了发展的机遇,但同时也带来了挑战。如何抓住机遇,迎接挑战,是摆在我国汽车制造企业面前的现实问题。本论文首先从汽车制造行业的现状着手,分析了世界和我国汽车行业的现状和发展态势。然后主要对上海大众的内外部环境进行了分析,重点分析了其竞争背景、外部环境机遇以及外部环境威胁和外部环境关键因素,关于上海大众汽车有限公司的财务进行了分析。建议上海大众大力实施管理和技术创新战略、进行企业文化重塑、寻求与国外企业合作。从根本上远离被动局面,全面提升企业竞争力和加强获得持续竞争力的能力。本文主要运用了SWOT分析法、迈克尔·波特五种力量模型等有关分析工具对上海大众竞争战略进行分析。最后,分析得出一些启示并对公司的未来发展提出一些意见和建议。 关键词:上海大众汽车;PEST分析;五力模型;SWOT分析;财务分析;

目录 摘要 ............................................................................................................................ I 目录 ........................................................................................................................... I I 引言 (1) 1 企业概况 (1) 1.1 公司简介 (1) 1.2 宏观环境分析框架PEST分析 (2) 1.2.1 宏观环境行业分析 (2) 1.2.2 PEST分析 (4) 1.2.3 波特五力模型分析 (6) 1.3 SWOT 分析 (7) 1.3.1 优势(S) (7) 1.3.2 弱势(W) (8) 1.3.3 机会(O) (8) 1.3.4 威胁(T) (9) 2 企业财务分析 (9) 2.1 盈利分析 (14) 2.2 营运能力分析 (14) 2.3 偿债能力分析 (14) 2.4 增长能力分析 (15) 2.5 杜邦综合分析 (16) 3 企业未来发展的趋势建议 (17) 3.1 未来发展趋势 (17) 3.2 结论及建议 (18)

摩托车发动机连杆断裂原因分析

摩托车发动机连杆断裂原因分析 陈明,谭莹,曹标,周崎,刘健斌 (广州出入境检验检疫局化矿金属材料检测技术中心,广东广州510623) 要:对断裂的摩托车发动机连杆进行宏观、金相及断口分析。结果表明连杆与输出轴之间曾发生强烈磨擦, 连杆局部区域应力集中及温度过高,降低了该区域的疲劳强度。同时该区域组织中存在的较粗大的碳化物 了基体组织的连续性,加速了裂纹的形成和扩展。 词:连杆;疲劳断裂;失效分析 东某摩托车厂一辆摩托车在运行了2000km后发生机械故障,经拆机检查,发现发动机曲轴连杆断裂。厂家送来断裂连杆要求进行断裂原因分析。据悉该连为20CrMnTi,表面经过渗碳处理。连杆工作原理见图1,连杆的往返运动带动两传动曲轴转动。 图1 曲轴连杆工作示意图 宏观检查 失效连杆件有两个断口,杆身未发现明显变形(图2),在连杆断裂端的轴承弧面可见许多与断口平行的裂纹[图3(a)];断裂端一侧面存在强烈磨擦痕迹[图3(深度达0.5mm;轴承弧面靠近磨擦侧面一端可见蓝灰色的高温氧化痕迹[图3(c)],连杆另一端未发现裂纹。断口1(图2左边的断口)较为光滑平整,断口损,中部可见疲劳弧线[图3(d)];断口2(图2右边的断口)未见疲劳弧线。

图2 曲轴连杆全貌 (a)连杆断裂端的轴承弧面裂纹;(b)连杆的一个侧面受到磨损; (c)曲轴轴承弧面靠近磨擦侧面一端蓝灰色的高温氧化痕迹;(d)断口1全貌 图3 磨损及断裂处的宏观形貌 扫描电镜分析 断口1在扫描电镜下显示疲劳弧线[图4(a)];根据弧线的走向可以找到疲劳源,疲劳源在[图4(d)]右下方拐角处,局部放大,源区的细微组织大部分已磨看到放射棱特征[图4(b)];在疲劳扩展区可见疲劳条纹及二次裂纹[图4(c)];断口2未见疲劳条纹,只有韧窝,可见断口1是最先开始断裂的断口,而断次断口。

EQ1075G车架有限元分析

EQ1075G车架有限元分析 An FEM Analysis of the EQ1075G Frame 蒋光福刘永超耿广锐李智勇刘道勇 (东风汽车公司技术中心) 摘要: 本文对EQ1075G车架进行自由模态和静态应力有限元分析,针对分析结果给出了改进设计建议方案。 主题词:汽车车架模态应力优化设计有限元分析 Abstract This paper has introduced mode and stress FEM analysis for the EQ1075G frame and has put forward improved design structure on this analyzed resolution. Keywords: Automobile Frame Mode Stress Optimization design FEM analysis 一、前言 根据EQ1075G车架产品开发的需要,本文对车架原设计方案进行有限元模态和应力分析,并根据分析结果,提出了改进设计建议方案;同时,对该改进设计建议方案也进行了有限元模态和应力分析,并作出了相应的评价。 二、结构模型化 由于该车架主要是板材结构,因此模型化时主要采用板单元;车架上所有的铆钉连接用梁单元和刚性单元模拟;钢板弹簧用弹簧单元模拟;车架有限元模型如图1所示。 车架有限元模型规模:节点84900个,单元81318个,其中板单元81062个,弹簧元12个,梁单元24个。

图1 车架有限元分析模型 三、计算参数 钢板弹簧的刚度系数: =86.926N/mm 前钢板弹簧的垂直刚度系数:C 前 后钢板弹簧的主簧的垂直刚度系数:C =92.904N/mm 后主 后钢板弹簧的副簧的垂直刚度系数:C =115.15N/mm 后副 EQ1075G车架采用特高强度热轧冷成型钢Domex 700MC材料,该材料的物理性能为:弹性模量E=210000N/mm2,泊松比μ=0.3;该材料的机械性能为:最小屈服强度是700000KPa,最小抗拉强度是750000KPa,最大抗拉强度是950000KPa.。 本文应力分析时,取动荷系数为1.0。 四、边界条件 本文分析车架应力时,施加了作用于车架上的所有载荷,其中重力包括动力总成5855.5N,油箱及托架1117.2N,水箱及中冷器588N,驾驶室及乘员5880N,蓄电池及其框架686N,贮气筒及其框架980N,车厢9310N以及载荷39200N。 本文分析了三种工况下的车架应力分析规律及其最大应力值,各工况定义如下: 工况1:弯曲工况,汽车满载(4000kg)匀速行驶在水平路面上,只约束前后车轮竖直方向的位移。 工况2:扭转工况,汽车满载(4000kg)匀速行驶在有凸台的路面上,一

基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析

基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析 摘要:采用有限元分析软件ANSYS对自行车车架的两种不同结构进行分析,并确定结构合理的类型,并 对其进行改进优化,并用ANSYS进行验证。 关键词:自行车;车架;结构;ANSYS Finite element analysis for bicycle frame based on ANSYS WANG Shunmin (Faculty of Automotive engineering,WHUT,wuhan 430070,china) Abstract:Using the finite element analysis software ANSYS to analyze two different structure of the bicycle frame, and determine the reasonable one, and according to the analysis results,the sharp optimization was accomplished, with ANSYS for verification. Key words:bicycle;frame;structure;optimization 自行车从诞生到现在已经有200多年的历史,因为其具有结构简单、售价低廉、自重轻、维护容易、不需能源、无污染、无噪声、使用方便灵活等优点而独具特色。随着全球现代化的发展,交通拥堵、空气污染、油价上涨等问题日益严重,自行车作为传统的交通工具,在人们的生活中仍然具有举足轻重的地位。 自行车在日常生活中使用广泛,而自行车车架作为自行车上面主要的承受道路复杂载荷的作用的部分,对其进行结构的强度和刚度分析在自行车的设计分析中占有很大比重。由于自行车受力比较复杂,传统的经验设计有很多的盲目性,不能定量的分析结构强度,很容易造成车架的结构设计不合理以致出现过分的应力集中。采用有限元分析软件ANSYS对自行车车架进行分析,可以在设计初期发现不合力的结构以及可能存在的缺陷。目前市面上最常见的两种车架结构形式如下图1、2所示,分别为“四边形+三角形”和“两三角形”结构的形式,本文通过对这两种车架结构进行分析,确定其中结构合理者,并对其进行改进和优化。 1.自行车车架的有限元模型的建立, 1.1车架线框和实体模型的建立 建立准确、可靠的自行车车架模型是进行有限元分析最重要的步骤之一,首先对自行车的尺寸数据进行测量,本文主要通过对图片尺寸进行测量,然后乘以相应的比例关系,得到实际车架的数据。本文通过CATIA软件强大的测量功能分别得到两个车架的坐标数据。主要得到车架关键点的坐标数据,包括前叉部位、把手、车座、后轮轴部位、脚蹬等部位,以及梁连接点位置,一共包括14个点的坐标值。在ANSYS中进行建模,根据所测得的数据建立模型,得到两个车架结构线框模型分别如图3、4。在建模过程中选择梁单元beam4,指定材料的弹性模量为2.11E11Pa,泊松比为0.3。梁选择圆管类型,内外径分别根据自行车实际尺寸进行设置。 1.2 划分网格,设置单元大小为0.005m,对整个模型进行划分。 1.3 施加边界条件,自行车在实际的使用过程中,道路和行驶状况差异很大,受力等边界条

江铃汽车股份有限公司财务分析报告

上市公司财务案例分析报告 指导老师胡立贵班级11级专接本 组员姓名蔡周舟「寿珺南,胡北,陈都果,赵得仁,周洋 江铃汽车股份有限公司财务分析报告 一、案例内容 (一)公司背景 江铃汽车股份有限公司由1968年成立的江西汽车制造厂发展而来,从一家濒临倒闭 的地方小厂起步,引进了福特等世界五百强作为战略投资者,迅速发展壮大,吸收世界最前沿的产品技术、制造工艺、管理理念,有效的股权制衡机制、高效透明的运作和高水准的经营管理,使公司形成了规范的管理运作体制,以科学的制度保证了公司治理和科学决策的有效性。江铃建立了研发、物流、销售服务和金融支持等符合国际规范的体制和运行机制,成为中国本地企业与外资合作成功的典范。 江铃以开放的理念和富于进取性的发展战略从市场中脱颖而出,成为中国商用车领域最大的企业之一,国内汽车行业发展最快的企业和经济效益最好的企业之一,连续五年位列中国上市公司百强。 (二)行业性质 公司所属的行业性质为汽车生产企业。 (三)经营范围 生产及销售汽车、专用(改装)车、发动机、地盘等汽车总成及其他零部件,并提供相关售后服务;作为福特汽车(中国)有限公司的福特(FORD E系列进口汽车品牌 经销商,从事上述品牌汽车的销售(不含批发);二手车经销;提供与汽车生产和销售有关的企业管理、咨询服务。 (四)主要产品或提供的劳务 公司主要产品包括JMC系列轻型卡车和皮卡以及福特平拍全顺系列商用车,本公司亦生产发动机、铸件和其他零部件 二、案例分析 (一)理论分析 财务分析是以会计核算和报表资料及其他相关资料为依据,采用一系列专门的分析技术和方法,对企业等经济组织过去和现在有关筹资活动、投资活动、经营活动的偿债能力、盈利能力和营运能力状况进行分析与评价。 1.评价企业偿债能力 偿债能力是指企业偿还到期债务(包括本息)的能力。能否及时偿还到期债务,是反映企业财务状况好坏的重要标志。通过对偿债能力的分析,可以考察企业持续经营的能力和风险,有助于对企业未来收益进行预测。企业偿债能力包括短期偿债能力和长期偿债能力两个方面。 (1)短期偿债能力是指企业以流动资产对流动负债及时足额偿还的保证程度,即企业以流动 资产偿还流动负债的能力,反映企业偿付日常到期债务的能力,是衡量企业当前财务能力,特别是 流动资产变现能力的重要指标。企业短期偿债能力的衡量指标主要有流动比率、速动比率和现金比

两轮摩托车车架强度分析流程

两轮摩托车车架强度分析流程 一、使用范围 本分析流程适用于本公司两轮摩托车车架的强度分析,主要包括骑士车、踏板车、弯梁车的车架主体(见图1)。 图1车架结构示意图 二、分析思路及理念 根据两轮摩托车和两轮轻便摩托车车架技术条件和试验方法,两轮摩托车车架分析中需要模拟三种典型载荷:水平加载F0、后轮中心部位垂直向上加载F z、副座乘员乘座部位垂直向下加载F s。 校核强度分析中,先对车架进行有限元分析,计算车架的应力分布情况。对于出现应力集中的部位,分析其可能产生的原因,并与该部分所用材料的屈服强度进行比较,判断车架是否会发生屈服破坏,计算该处的安全系数。 为了校核车架的强度,应先列出车架各部分所使用的材料和这些材料的力学性能。如表1所示: 表1车架各部分所用材料力学性能 具体部件所用材料屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa) 车头管20号钢245410 脊梁板和加强板08F号钢175295 其他(管件)Q215号钢335-450215 最后,通过校核车架的安全系数,分析车架的安全性,并指出需要加强的地方。 三、分析过程 3.1建立车架的有限元模型 (1)检查和清理原始模型,分析车架结构的合理性(如加强板的位置形状是否合理),如有明显不合理之处与设计人员沟通是否有特殊的设计意图,并确定车架结构可改动的位置及余量。在将原始模型导入有限元软件之前,清理原始模型上对车架强度不起作用的附件。 (2)网格划分,根据车架的实际情况,通常将车架的单元网格划为3-4mm,将厚度均匀的管件及钣金件划为shell单元,将形状不规则的铸铁或铸铝(如连接座,铸铝车架等)划为四面体单元,

在进行网格划分前应先对几何进行处理,将细小特征清除或释放,以提高网格划分效率及网格质量。对容易出现强度问题的区域可进行网格局部细化,以提高有限元计算精度。 (3)将减震器,后摇臂等暂不考虑强度的部件简化为截面相同的梁单元;将发动机假定为一刚性很大的部件,简化为MPC与车架相连。见图2、3、4 图2骑士车有限元模型图3踏板车有限元模型图4弯梁车有限元模型 3.2工况的设定 两轮摩托车车架分析中需要模拟三种典型载荷:车架前轮受水平冲击力F0的工况;车架后轮受路面垂直冲击力F z的工况;后乘座受垂直向下载荷F s的工况。 载荷的计算: 式中: G——摩托车整备质量(kg) K——修正常数,骑式车取 160-190,踏板车和弯梁车去130-160。 g——重力加速度 Ψ——轮胎与地面峰值附着系数 载荷的模拟: a)水平工况:通过在前轮轴心处施加水平方向的载荷,模拟摩托车在急刹车和

东风汽车公司财务报告分析

企业背景 (一)东风汽车公司简介 东风汽车公司是中国四大汽车集团之一,中国品牌500 强,总部位于华中地区最大城市武汉,其前身是1969 年始建于湖北十堰的“第二汽车制造厂”,经过四十多年的建设,已陆续建成了十堰(主要以中、重型商用车、零部件、汽车装备事业为主)、襄阳(以轻型商用车、乘用车为主)、武汉(以乘用车为主)广州(以乘用车为主)四大基地。除此之外,还在上海、广西柳州、江苏盐城、四川南充、河南郑州、新疆乌鲁木齐、辽宁朝阳、浙江杭州、云南昆明等地设有分支企业。 (二)价值驱动因素 2010 年以来,东风股份紧抓市场机遇分析和“汽车下乡”政策效应,深入推进网络下沉,从2009 年 3 月到2010 年9 月已累计新增网点427 家,新网点累计提车 2.4 万辆。在网点效应逐步显现的同时,各营销单元也紧紧盯住市场变化和需求。调查结果显示,公司在产品和服务质量、顾客满意度和忠诚度、运营效率、当前财务绩效四个因素,不管在什么用途下,都获得了60%以上的认可度。 (三)竞争优势分析 1、东风系列轻型商用车,产销量处于行业第二。公司持有50%股份的东风康明发动机有限公司,技术上与欧美同步,是中国目前最大的中重型动力生产基地。 2、公司持有50%股份的郑州日产汽车有限公司为目前中国最大的高端皮卡生产基地。公司持有90%股份的东风襄阳旅行车有限公司,生产销售客车底盘及系列客车,其中,客车底盘销量位居国内行业第一。

(四)生产经营特征及授信风险 1、供应 本公司所用主要原材料为钢材、炉非材料、有色原料、有色材、造型材、油化材料等, 原材料占制造成本的15%。目前, 本公司所用的主要原材料国内市场供应充足。但有部分宽系列、超深冲薄板、部分弹簧钢、冷墩钢、无缝钢管、有缝钢管在国内供货紧张时需靠进口补充。 2、生产 本公司生产经营所需的能源主要为燃料、焦炭、水电、蒸汽、煤气等,除燃料、焦炭外均由东风汽车公司供应,目前动能供应充足。但是蒸汽生产能力已接近满负荷,若不扩建, 将可能无法完全满足轻型车厂扩大生产能力的需要。本公司所生产的轻型车、发动机均根据市场行情自主定价。 3、销售 目前, 本公司生产的柴油发动机主要销售给东风汽车公司装车;生产的轻型 车, 主要通过东风汽车公司销售系统销售; 而生产轻型车和发动机所需的零部件也有相当部分由东风汽车公司提供, 由此也形成了本公司对东风汽车公司的依赖, 不排除因东风汽车公司的发展速度与本公司不同步而制约本公司发展的可能。 二、宏观与行业分析 (一)东风汽车公司宏观经济环境分析 1、经济因素

摩托车车架可靠性分析

摩托车车架可靠性分析 摘要:对摩托车车架进行可靠性分析对保障驾驶者的生命安全,提高企业的声誉有着重要的作用。本文分别通过Steinberg三区间法和MSC.Fatigue有限元分析软件分析计算摩托车车架的疲劳寿命,得到摩托车车架的可靠性分析结果。 关键词:摩托车车架;三区间法;有限元 1.基于Steinberg三区间法车架的疲劳分析 摩托车车架在摩托车长期的行驶中每时每刻都会受到疲劳破坏作用,最开始是在某个局部小范围内出现裂纹,然后由于摩托车长期的使用,车架的裂纹会逐步的扩散,直至钢管的断裂,情况严重时会给驾驶员的生命造成伤害,因此对摩托车车架的疲劳分析和对其进行寿命预测是分析摩托车车架可靠性的重要因素。 1.1.疲劳分析的相关概念 疲劳是设备部件在其最大临界状态以内重复性的受到可以容许的力的作用而出现小范围内断裂的现象。作用力的大小、变化幅度、受力点的位置变化以及受力的次数都是影响设备部件疲劳的主要因素。通常在设备部件疲劳设计的相关问题研究中需要测定各种材料的P-S-N曲线和对应的疲劳极限。 1.2.摩托车车架疲劳失效理论 设备部件在载荷的作用下会有一次失效、寿命失效和累计损伤失效这三种失效形式。本文研究摩托车车架的疲劳失效主要考虑车架的累计损伤失效。由于车架的受力是随机的过程,因此进行疲劳损害计算比较困难,为了简化过程,本文采用Steinberg的三区间法计算车架的疲劳损害,即车架在68%情况下,受力值区间为;在95.4%的情况下,受力值区间为;99.73%的情况下,受力值区间为。因此就可以结合miner方法进行疲劳累计计算。Miner是基于受力幅度的大小是固定值的情况下,假设材料在某个固定受力幅度i的情况下材料的寿命为Pi,在随机受力情况下,材料进行了pi次受力实验(pi,1,所以摩托车车架受到疲劳损害,并且已经被破坏了结构。该方法虽然简单易行,但是只能机械判断在一定作用力下车架是否已经因为疲劳而被损坏,而不能具体算出车架的使用寿命。 2.摩托车车架疲劳寿命的有限元分析 2.1.摩托车车架有限元建模 假设某车架的材料为Q235,加入前后减震器、发动机的简化单元,共包含46476个板壳单元,46076个节点单元。车架的有限元模型如图2.1所示。 2.2.摩托车车架材料参数和路面载荷参数

汽车公司财务分析报告模版

东风汽车财务分析

目录 一、东风汽车股份有限公司总体情况介绍 (3) 二、资产负债比较分析 (3) 1、结构百分比的比较(表1、2) (3) 2、增减变动分析(表3) (4) 3、短期偿债能力分析 (5) 4、长期偿债能力分析 (6) 8 三、经营效益比较 .............................................................................. 1.营运能力(资产效率)分析 (8) 10 2.获利能力分析 ........................................................................... 3.投资报酬能力分析 (11) 13 4.发展能力分析 ........................................................................... 四、现金流量比较分析 (15) 1.现金流入结构比较 (15) 2.现金流出结构比较 (16) 五、业绩的综合评价(杜邦分析) (16) 17 六、总结.............................................................................................

一、东风汽车股份有限公司总体情况介绍 东风汽车公司始建于1969年,是中国汽车行业骨干企业之一。公司主要业务分布在十 堰、襄樊、武汉、广州四大基地,形成了“立足湖北,辐射全国,面向世界”的事业布局。 公司总部设在“九省通衢”的武汉。主营业务涵盖全系列商用车、乘用车、发动机及汽车零部件和汽车水平事业。公司现有总资产149.67亿元,员工12.4万人。2008年销售汽车132.1万辆,实现销售收入1969亿元,综合市场占有率达到14.08%。在国内汽车细分市场,中重卡、SUV、中客排名第一位,轻卡、轻客排名第二位,轿车排名第三位。2008年公司位居中国企业500强第20位,中国制造企业500强第5位。是与中国第一汽车集团公司和上海汽 车工业(集团)总公司一起被视为中国综合实力最强的三大汽车企业集团之一。 二、资产负债比较分析 1、结构百分比的比较(表1、2) 东风汽车资产结构表(1) 东风汽车2007年2008年2009年 资产(元)12,113,017,85611,114,215,42414,966,994,944百分比(%)100.00 100.00 100.00 负债(元)6,542,166,5285,289,104,3848,201,284,608百分比(%)54.01 47.59 54.80 所有者权益(元)5,570,851,8405,825,111,0406,765,710,848百分比(%)45.99 52.41 45.20 由表可知,从07年到09年东风汽车的资产规模在扩大,虽然在08年因分配了3亿元的现金股利,及其他项目的减少导致资产规模短期内减少,但是在09年资产总额超过了07年的水平,同时负债比率也有所上升。说明东风汽车有意在未来中国汽车业高速发展的背景 下扩大资产规模。 上海汽车资产结构表(2) 上海汽车2007年2008年2009年 资产(元)101,815,484,416107,856,650,240138,158,358,528 百分比(%) 100.00 100.00 100.00 负债(元)58,809,208,83269,319,909,37691,394,277,376 百分比(%) 57.76 64.27 66.15 所有者权益(元)43,006,279,68038,536,740,86446,764,077,056

[有限元,运输车,车架]基于HyperMesh的运输车车架有限元分析

基于HyperMesh的运输车车架有限元分析 0 引言 车架作为车辆重要的承载部分,运输车中多数零部件如:驾驶室,发动机,变速箱,车桥等通常都直接与车架相连接。在运动过程中,车架还承受各零部件产生的各种力与力矩的影响,承载情况的复杂性要求车架必须有足够的刚度和强度来避免其主体发生变形或者断裂的现象,以保证其安全可靠性及使用寿命。但是,在以往的设计过程中,设计人员大多采用经验公式进行计算,这种方法并不能精准的计算出车架各部件应力和形变。本文采用HyperWorks软件对车架结构进行有限元分析,运用Radioss及OptiStuct求解器分析了车架的应力和位移形变分布状态及自由模态分析,利用分析结果验证该车架设计的合理性,对后续的结构优化提供理论依据。 1 车架的几何模型及有限元模型 本文以某造船厂运输车车架为研究对象,该车架由型钢焊接而成,两根纵梁为矩形截面型钢,总长9440mm,大梁式,前后等宽,纵梁最大断面尺寸为360mm140mm20mm,横梁最大断面尺寸为300mm140mm20mm,前后端横梁为型槽钢,中间横梁为矩形截面型钢,横梁的长度为920mm。 实际中,车架的形状结构复杂,支撑装置和固定装置多种多样,除几何形体不规则外还存在许多倒圆角和圆孔,如果在建模的过程中将这些细微之处全部考虑在内,就会导致网格的密度很大,单元尺寸极小,节点方程的数量庞大,因而增加求解时间,同时局部的网格质量无法保证,容易导致求解失真。因此,有必要对车架的结构进行合理的简化,建立合理有效的模型,从而减少分析过程中的计算量,提高计算效率。 运用Pro/E三维建模软件对简化处理后的车架结构进行实体建模,为了避免部分零件出现几何缺陷或数据丢失的情况,我们通常将Pro/E中建立的模型保存为.iges格式文件,把该格式文件直接导入HyperMesh中进行后续的网格划分。 对实体模型进行网格划分首先需要对网格单元定义属性,其次定义网格的生成控制,最后划分网格。其中网格的单元属性包括网格单元类型,实常数以及材料特性。本文车架的材质选用16Mn,其杨氏模量为2.061011Pa,泊松比为0.28,材料密度为7800kg/m3,屈服应力为345MPa。本文采用HyperMesh中的自动网格划分功能对已建好的实体模型进行单元网格划分,最后得到了车架有限元模型(如图1所示)。使用HyperMesh中的count功能,可以得出其单元网格个数106472,节点个数53268。 2 车架静态工况分析 车架作为重要的承载部分,这就要求其既要有足够的强度,也要有足够的刚度。足够的弯曲刚度,可使车架上的部件在行驶过程中相对位置不发生改变。车架刚度不足,会引起振动和噪声,也会使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些基件的可靠性下降,然而其扭转刚度不易过大,否则汽车的通过性变差。

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