摩托车车架断裂问题探析

低平板半挂车

低平板半挂车 目录 1概述 2低平板特点 3低平板类型 4低平板载重 展开 1概述 1.1低平板半挂车介绍 1.2低平板半挂车结构和装载 2低平板特点 2.1低平板 2.2车架货台 2.3三轴平衡式 3低平板类型 4低平板载重 1概述 1.1低平板半挂车介绍 低平板半挂车通常用来运输重型汽车（如牵引车、大客车、专用汽车等）、轨道车辆、矿用机械、林业机械、工程机械（如挖掘机、推土机、装载机、铺路机、起重机等）及其他重载货物，其重心越低，稳定性和安全性越好，运输超高货物和通过头顶障碍的能力就越强。 1.2低平板半挂车结构和装载 低平板半挂车通常采用凹梁式（或者井型）车架，即车架前段为鹅颈（鹅颈前段的牵引销与牵引车上的牵引鞍座相连，鹅颈后端与半挂车架相连），中段为货台（车架最低部分），后端为轮架（含车轮）。 在往低平板半挂车上装载机械设备时，通常是从半挂车后端装载机械设备，即采用从后

轮架上面移动机械设备或者将车轮移除的方式，然后再将机械设备固定在半挂车上。 2低平板特点 低平板半挂车载货也很广泛，适用于多种机械设备、大型物件、公路建设设备、大件罐体、电站设备机各种钢材的运输。 2.1低平板 1、系列低平板半挂车有平板式、凹梁式和轮胎外露式结构，纵梁采用平直式或鹅颈式。其车架为阶梯型，纵梁截面为工字形，具有刚度高，强度高等特点。 2.2车架货台 2、车架货台主平面低，保证了运输的平稳性，适宜运载各类工程机械、大型设备和钢材等。 2.3三轴平衡式 3、采用三轴平衡式、双轴平衡式或刚性悬架，在前后钢板弹簧之间装有质量平衡块，可使前后钢板弹簧的挠度等量变化，使前后轴受力均衡等； 4、低平板半挂车系列产品适用于多种机械设备，大型物件、公路建设设备、大件罐体、电站设备机各种钢材的运输，用途广泛，高效快捷。整车采用先进的计算机辅助设计软件，进行优化设计灵活多样，根据用户要求设计车架承载面，满足各种特殊货物的运输。 3低平板类型 低平板半挂车主要类型有：两轴高低高，两线四轴高低高，三轴高低高，三线六轴高低高。 4低平板载重 根据轴数，轮胎的大小，低平板半挂车的载重也是不同的，轴数越多，载重越大，载重范围在20-150吨之间。

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

(完整word版)半挂车设计计算书

概述 半挂车，具有机动灵活、倒车方便和适应性好的特点，这种车可以提高装载量，降低运输成本，提高运输效率。由于装载量的不同要求，对于车架的承受载荷也有不同，该半挂车的轴距较大，因而对车架的强度与刚度的要求也较高。对车架的强度与刚度进行了分析计算。 半挂车参数表 车架结构设计 本车架采用采平板式，为了具有足够的强度和刚度,所设计车架材料选用Q235钢板,采用焊接式结构。 2.1 总体布置

图1 车架总体布置图 2.2 纵梁 纵梁是车架的主要承载部件，在半挂车行驶中受弯曲应力。为了满足半挂车公路运输、道路条件差等使用性能的要求，纵梁采用具有很好抗弯性能的箱形结构，纵梁断面如图2所示。上翼板是一块覆盖整个车架的大板，图中只截取一部分。 图2 纵梁截面示意图 为了保证纵梁具有足够的强度，在牵引销座近增加了加强板；为减小局部应力集中，在一些拐角处采用圆弧过渡。在轮轴座附近也增加了加强板(图1中轮轴座附近)。由于半挂车较宽，为防止中间局部变形过大，车架的中间增加了倒T形的纵梁加强板。

图3 部分加强板示意图 2.3 横梁 横梁是车架中用来连接左右纵梁，构成车架的主要构件。横梁本身的抗扭性能及其分布直接影响着纵梁的内应力大小及其分布。本车架的19根横梁，主要结构形状为槽形。 2.4纵梁和横梁的连接 车架结构的整体刚度，除和纵梁、横梁自身的刚度有关外，还直接受节点连接刚度的影响，节点的刚度越大，车架的整体刚度也越大。因此，正确选择和合理设计横梁和纵梁的节点结构，是车架设计的重要问题，下面介绍几种节点结构。 一、 横梁和纵梁上下翼缘连接（见图4（a ））这种结构有利于提高车架的扭转刚度，但在受扭严重的情况下，易产生约束扭转，因而在纵梁翼缘处会出现较大内应力。该结构形式一般用在半挂车鹅劲区、支承装置处和后悬架支承处。 二、横梁和纵梁的腹板连接（见图4（b ））这种结构刚度较差，允许纵梁截面产生自由翘 曲，不形成约束扭转。这种结构形式多用在扭转变形较小的车架中部横梁上。 三、横梁与纵梁上翼缘和腹板连接（见图4（c ））这种结构兼有以上两种结构的特点，故应用较多。 四、横梁贯穿纵梁腹板连接（见图4（d ））这 种结构称为贯穿连接结构，是目前国内外广泛采 用的半挂车车架结构。它在贯穿出只焊接横梁腹 板，其上下翼板不焊接，并在穿孔之间留有间隙。 当纵梁产生弯曲变形时，允许纵梁相对横梁产生 微量位移，从而消除应力集中现象。但车架整体 扭转刚度较差，需要在靠近纵梁两端处加横梁来提高扭转刚度。 贯穿式横梁结构，由于采用了整体横梁，减少了焊缝，使焊接变形减少。同时还具有 （a ） （b ） （c ） 图4（d ）贯穿式横梁结构 图4 半挂车纵梁和横梁的连接

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。

半挂车设计计算书样本

概述 半挂车, 具有机动灵活、倒车方便和适应性好的特点, 这种车能够提高装载量, 降低运输成本, 提高运输效率。由于装载量的不同要求, 对于车架的承受载荷也有不同, 该半挂车的轴距较大, 因而对车架的强度与刚度的要求也较高。对车架的强度与刚度进行了分析计算。 半挂车参数表 车架结构设计 本车架采用采平板式, 为了具有足够的强度和刚度,所设计车架材料选用Q235钢板,采用焊接式结构。 2.1 总体布置

图1 车架总体布置图 2.2 纵梁 纵梁是车架的主要承载部件, 在半挂车行驶中受弯曲应力。为了满足半挂车公路运输、道路条件差等使用性能的要求, 纵梁采用具有很好抗弯性能的箱形结构, 纵梁断面如图2所示。上翼板是一块覆盖整个车架的大板, 图中只截取一部分。 图2 纵梁截面示意图 为了保证纵梁具有足够的强度, 在牵引销座近增加了加强板; 为减小局部应力集中, 在一些拐角处采用圆弧过渡。在轮轴座附近也增加了加强板(图1中轮轴座附近)。由于半挂车较宽, 为防止中间局部变形过大, 车架的中间增加了倒T形的纵梁加强板。

图3 部分加强板示意图 2.3 横梁 横梁是车架中用来连接左右纵梁, 构成车架的主要构件。横梁本身的抗扭性能及其分布直接影响着纵梁的内应力大小及其分布。本车架的19根横梁, 主要结构形状为槽形。 2.4纵梁和横梁的连接 车架结构的整体刚度, 除和纵梁、横梁自身的刚度有关外, 还直接受节点连接刚度的影响, 节点的刚度越大, 车架的整体刚度也越大。因此, 正确选择和合理设计横梁和纵梁的节点结构, 是车架设计的重要问题, 下面介绍几种节点结构。 一、横梁和纵梁上下翼缘连接( 见图4( a) ) 这种结构有利于提高车架 的扭转刚度, 但在受扭严重的情况下, 易产生约束扭转, 因而在纵梁翼缘处会出现较大内应力。该结构形式一般用在半挂车鹅劲区、支承装置处和后悬架支承处。

汽车车架有限元分析参考文献

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半挂车设计浅析

“半挂车设计浅析” 作者：于平，吴迎波，郭维{陕西德仕汽车部件(集团)有限责任公司, 锡诺汽车(山东)有限公司 摘要:本文介绍了半挂车技术特点及半挂车在设计过程中需注意的 一些事项,运用有限元软件ANSYS对车架模型进行静力学和模态分析,验证了该车型结构安全可靠,为设计半挂车设计提供了参考,减少了 设计中问题的发生。 前言：随着我国高速公路的快速发展,公路运输己成为货物运输的一种重要方式,半挂车以及用于城市配套服务车辆的需求量将大大增加。半挂车设计虽然技术含量较低,但不明白其设计原理的一味仿制, 制造出来的产品就有可能发生大梁断裂的事故,有的厂家为了防止大梁断裂,一味地盲目增加车架强度,设计的半挂车“粗大笨重'',费油费车,严重浪费资源,增加用户的使用成本,也会造成大量索赔的发生。所以,采用新材料、新工艺,减轻自重,提高运输效率,对于推动我国专用汽车技术进步,缩短与国外产品的差距无疑具有十分重要的意义。 内容：包括以下六方面 1.半挂车的轻量化设计 通过有限元软件进行模拟仿真后对车架结构进有行优化,纵梁尾部可采用变截面设计,同时采用贯穿梁结构的横梁设计可大大减轻整车的重量；车架、车厢、悬架等采用高强度钢板材进行设计,根据经

验法则,应用髙强度钢板的车辆重量可以减轻25%~30%，在保证车厢强度不变的情况下,高强度钢半挂车比普通半挂车降重约一吨,同时,使用高强度钢进行设计能提高了车辆使用寿命,减少了车辆的维修成本,随着车辆自重的减轻,油耗也随之减少,间接增加客户的运输利润。

图1. 50t重载条件下车架应力分布和车架变形图

2.半挂车的制动系统 当气管路漏气或牵引车在行驶中突然与半挂车脱开造成管路开脱时,半挂车可自行制动。挂车的制动不能成为一个单独、完整的体系,它必须与牵引车一起才能实现制动作用。反之,牵引车的制动虽能成为一个单独、完整的体系,但它并不能代表或反映整个汽车列车的制动性能。因而，只有将牵引车和挂车制动装置合在一起,才能统称为完整的汽车列车的制动。牵引车和挂车的制动应协调，并满足一定的制动顺序。 图2.两轴汽车气路图 半挂汽车列车的制动顺序是: 牵引车前轮--》半挂车后轮--》牵引车后轮

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。

半挂车详细分类

自卸式半挂车 自卸式半挂车适用于煤炭、矿石、建筑物料等散装零散货物的运输。自卸半挂车按用途可分为两大类：一类属于非公路运输用的重型和超重型自卸挂车主要承担大型矿山、工程等运输任务，通常和挖掘机配套使用。另一类属于公路运输用的轻、中、型普通自卸挂车主要承担砂石、泥土、煤炭等松散货物运输，通常与装载机配套使用。 1、车厢采用侧翻和后翻自卸方式，可有效地提高装卸机运输散装零散货物的运输效率。 2、车架和车厢纵梁均采用优质锰板焊接而成，货箱有簸箕和矩形两种。具有强度高、举升力强、刚度、韧性好，承载能力强，不发生永久变形。 3、工艺精良：主要部件采用先进设备加工而成，纵梁有全自动埋弧焊接而成，采用装配机进行轮轴、钢板簧的精确装配。 低平板半挂车 低平板半挂车车载部位无栏板，用途广泛，主要用于中长途货运运输。系列半挂车车架为穿梁式结构，纵梁采用平直式活鹅颈式。腹板高度从400mm至550mm，纵梁采用自动埋弧焊焊接，车架采用喷丸处理，横梁穿入纵梁并焊接整体。串联式干板弹簧和悬挂支座组成，结构合理，具有较强的刚性和强度，用来支承载荷缓冲击。低平板半挂车通常用来运输重型汽车（如牵引车、大客车、专用汽车等）、轨道车辆、矿用机器林业机器、农业机器（如挖掘机、推土机、装载机、铺路机、起重机等）及其他重载货物，其重心越低，稳定性和安全性越好，运输超高货物和通过头顶障碍的能力就越强。低平板半挂车结构和装载低平板半挂车通常采用凹梁式（或者井型）车架，既车架前段为鹅颈（鹅颈前段的牵引销与牵引车上的

牵引鞍座相连，鹅颈后端与半挂车架相连），中段为货台（车架最低部分），后端为轮架（含车轮）。在往低平板半挂车上装载机械设备时，通常是从半挂车后端装载机械设备，即采用从后轮架上面移动机械设备或者将车轮移除的方式，然后再将机械设备固定在半挂车上。低平板式半挂车行走结构使用高强度国际钢材质，整车自重轻，并保障其抗扭曲、抗震、抗颠簸能力、满足不同的路面承载能力。 仓栅式半挂车 仓栅式半挂车载货部位采用栅栏结构设计的半挂车。主要用于农副产品及其他轻泡货物的运输。1、车型及栅栏结构设计工艺结合用户货物类别，合理设计，满足载重情况下充分减轻车厢重量，结构简单适用，拆卸方便，为用户减少投资成本，创造更多利润价值。 2、车架：采用纵梁和整体贯穿式横梁组焊而成的空间框架结构。能均衡车架的强度、刚度、韧性，承载能力强，不发生永久变形。3、系列仓栅式半挂车架均为穿梁式结构，纵梁采用平直式或鹅颈式。腹板高度从400至500，纵梁采用自动埋弧焊焊接，车架采用抛丸处理，横梁穿入纵梁并焊接整体。4、悬架系统：采用新型的悬架系统，强度高，耐冲击性强；各轴轴载荷平衡，系统拉杆角度合理设计，在运行频繁的颠簸过程中，减少轮胎与地面的摩擦滑移距离，有效降低轮胎磨损，同时可调拉杆，可调整轴距，有效避免轮胎的偏磨合啃轮现象。 集装箱半挂车 集装箱半挂车载货部位为集装箱结构的半挂车。主要用于船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联运相配套的物流系统。1、专门用于各种集装箱的运输。能长期的反复使用，具有足够的强度。 2、使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。3、可以进行快速装卸，

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

看图讲解半挂车主要结构

看完分类，我们再对挂车进行一次解剖，详细为大家介绍一下挂车的各个组成部分,上图是普通栏板半挂车的结构简图，从图中我们可以看到挂车的主要组成部分及位置，下面就是对这些部位的详细解析。 1.车架 车架主要由大梁--焊接工字钢、支撑横梁、连接横梁、边梁、锁头、牵引销连接装置、面板等组成。 边梁一般都是槽钢或者折弯件，目前大多挂车都用槽钢，轻体挂折弯件边梁会多些，因为对强度的要求不是太大。支撑横梁就是贯穿梁，现在大多都是W梁了（上图就是W梁做贯穿梁），重货时才用10#以上的槽钢。 2.上装部分

对栏板车而言，上装部分指栏板、龙门架等。栏板又分平板和竖瓦楞板，竖瓦楞板是典型用板，强度会高些。 龙门架栏板 龙门架也可以叫做“前挡”，一般不是特别要求的话厂家都会活式可拆卸的，所以常拉重货且易滑动的货物一定要把龙门架做焊死的基础上再加两道斜拉。 3.牵引销 牵引销是半挂车与牵引车连接并承受牵引力的重要构件，与牵引座相连接。一般是铬合金结构的钢锻制而成。

对于不同的载货吨位有50#牵引销、90#牵引销之分。一般以50T挂车及货物总重为限，50T以下用50#销，50T以上是90#，90T以上的话保险起见会用90#牵引销了。 4.悬挂系统 一般的半挂车悬挂都是采用非独立钢板冲压式刚性悬挂，有串联式钢板弹簧和悬挂支座组成，用来支撑载荷，减缓车货动载的冲击。 串接式钢板簧平衡悬架 单点悬架空气悬架

刚性悬架（一线两轴） 因专用车使用用途不同，对悬挂的设计也有不同的要求，悬挂常用的有4种：串接式钢板簧平衡悬架、单点悬5.行走部分

车桥 半挂车车桥为支撑桥，国内主要是广东富华桥、BPW桥、约克桥、安桥，其中广东富华桥最受欢迎，车桥通过板簧和拉杆与悬挂装置与车架相连用以在车架和车轮之间支撑和传递载荷的作用力。

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

低平板半挂车

低平板半挂车 目录 1 概述 2 低平板特点 3 低平板类型 4 低平板载重 展开 1 概述 1.1 低平板半挂车介绍 1.2 低平板半挂车结构和装载 2 低平板特点 2.1 低平板 2.2 车架货台 2.3 三轴平衡式 3 低平板类型 4 低平板载重 1 概述 1.1 低平板半挂车介绍 低平板半挂车通常用来运输重型汽车(如牵引车、大客车、专用汽车等)、轨道车辆、矿用机械、林业机械、工程机械(如挖掘机、推土机、装载机、铺路机、起重机等)及其他重载货物，其重心越低，稳定性和安全性越好，运输超高货物和通过头顶障碍的能力就越强。 1.2 低平板半挂车结构和装载

低平板半挂车通常采用凹梁式(或者井型)车架，即车架前段为鹅颈(鹅颈前段的牵引销与牵引车上的牵引鞍座相连，鹅颈后端与半挂车架相连)，中段为货台(车架最低部分)，后端为轮架(含车轮)。 在往低平板半挂车上装载机械设备时，通常是从半挂车后端装载机械设备，即采用从后 轮架上面移动机械设备或者将车轮移除的方式，然后再将机械设备固定在半挂车上。 2 低平板特点 低平板半挂车载货也很广泛，适用于多种机械设备、大型物件、公路建设设备、大件罐体、电站设备机各种钢材的运输。 2.1 低平板 1、系列低平板半挂车有平板式、凹梁式和轮胎外露式结构，纵梁采用平直式或鹅颈式。其车架为阶梯型，纵梁截面为工字形，具有刚度高，强度高等特点。 2.2 车架货台 2、车架货台主平面低，保证了运输的平稳性，适宜运载各类工程机械、大型设备和钢材等。 2.3 三轴平衡式 3、采用三轴平衡式、双轴平衡式或刚性悬架，在前后钢板弹簧之间装有质量平衡块，可使前后钢板弹簧的挠度等量变化，使前后轴受力均衡等; 4、低平板半挂车系列产品适用于多种机械设备，大型物件、公路建设设备、大件罐体、电站设备机各种钢材的运输，用途广泛，高效快捷。整车采用先进的计算机辅助设计软件，进行优化设计灵活多样，根据用户要求设计车架承载面，满足各种特殊货物的运输。 3 低平板类型 低平板半挂车主要类型有:两轴高低高，两线四轴高低高，三轴高低高，三线六轴高低高。

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 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。 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

浅谈摩托车车架焊接工装的设计

浅谈摩托车车架焊接工装的设计 焊接工装是摩托车车架制作过程中的关键设备，其设计质量不仅直接影响车架的精度，而且也决定生产效率和工人的作业条件。 1 焊接工艺方案的确定 1.1 准备工作 主要研究原始资料，明确设计任务和进行必要的调查研究。一般应具备下列原始资料。 a）车架的生产纲领（年产量）、生产性质与类型。 b）车架图纸、技术要求及其他相关件的装配关系。 c）车间的生产条件，如作业面积、动力供应及技术水平等。 d）相关技术标准、法规和本企业的发展目标。 1.2 工艺方案的设计 在调查研究和对资料综合分析的基础上拟定车架的工艺方案（包括焊接工艺规程、工程计划表和结构草图等）。需对下列内容进行构思和选择。 a）根据生产纲领等确定车架的生产节拍。 b）根据车架零部件的装配顺序、焊接方法、焊缝的位置及质量要求、生产节拍和各工序工时的均衡来规定生产组织形式和工艺路线的安排，包括划分车架零部件组焊的工序和所需焊接工装的数量及其在车间的布局。 c）实现某种功能拟采用的原理和相应的机构。如定位与夹紧的方式和机构、焊件的翻转或回转等。 d）各工序所需工装的基本构成、车架零部件的定位、夹紧位置和总体布局，主要零部件的基本结构。 2 焊接工装的设计 2.1 焊接工装的设计原则 首先是焊接工装满足工艺技术要求，并应便于操作、安全、可靠及满足外观和经济上的要求。 2.2焊接工装的设计要求 a）焊接工装应具有动作迅速、操作方便，操作位置应处在工人最容易接近、最易操作的部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作高度应设在工人最易用力的部位，当夹具处于加紧状态时应能自锁，一般操作高度应控制在800~900mm。 b）焊接工装应有足够的装配、焊接空间，不能影响焊接操作和焊接观察，不妨碍焊件装卸。所有定位元件和夹紧机构的执行元件应可调，即能伸缩和转位。同时必须保证焊接机头的焊接可达性。 c）夹紧可靠，刚性适当。加紧时不能破坏焊接件的定位位置和几何形状（如变形、凹陷、划伤等），且要保证夹紧后不能使焊件松动滑移，可以采取压头行程限位、加大压头接触面积或在压头上安装铜、铝、硬塑料衬垫等措施。 d）为使需要翻转的工操作安全和方便，应设置在任何角度都能自锁的保护装置。 e）在生产时，CO2气体保护焊会产生烟尘和熔融金属的飞溅物，这会损坏工装上外露的光滑定位面、滑动面和焊件的螺纹，故需要有遮掩等措施。 f）夹具的施力点应位于或近于焊件的支撑处，要防止支撑反力与夹紧力或重力形成力偶。 g）注意各种焊接方法在导热、导电、隔磁和绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。例如电阻焊时，需要考虑夹具的导电、导热和绝缘性能。 h）夹具上的定位器和夹紧机构的机构形式不宜过多，以利于制造和维护。可采用气动等驱动方式，以提高生产效率和减小工人的劳动强度。 i）优先选用通用化、标准化的夹紧机构以及标准零部件来制作焊接工装夹具。 j）焊接工装作为焊接电源二次回路的组成部分，为避免因弧而发生工作表面的烧损，要使二次回路的一段从焊件最近一端引出，避免焊接电流从工装周身通过。 k）工装易损部位通常设计成可更换结构（如衬套等），且需热处理，表面硬度达到43~48HRC，

半挂车设计计算书样本

半挂车，具有机动灵活、倒车方便和适应性好的特点，这种车能够提高装载量，降低运输成本，提高运输效率。由于装载量的不同要求，对于车架的承受载荷也有不同，该半挂车的轴距较大，因而对车架的强度与刚度的要求也较高。对车架的强度与刚度进行了分析计算。 半挂车参数表 车架结构设计 本车架采用采平板式，为了具有足够的强度和刚度，所设计车架材料选用 Q235钢板，采用焊接式结构。 2.1总体布置

纵梁是车架的主要承载部件，在半挂车行驶中受弯曲应力。为了满足半挂车公路运输、道路条件差等使用性能的要求，纵梁采用具有很好抗弯性能 的箱形结构，纵梁断廂如图2所示。上翼板是一块覆盖整个车架的大板，图 中只取一部分。 腹板 ，…下翼板 图2纵梁截面示意图 为了保证纵梁具有足够的强度，在牵引销座近增加了加强板；为减小局部应力集中，在一些拐角处采用圆弧过渡。在轮轴座附近也增加了加强板（图1中轮轴座附近）。由于半挂车较宽，为防止中间局部变形过大，车架的中间增加了倒T形的纵梁加强板。

图3部分加强板示意图 2.3横梁 横梁是车架中用来连接左右纵梁，构成车架的主要构件。横梁本身的抗扭性能及其分布直接影响着纵梁的内应力大小及其分布。本车架的19根横梁，主要结构形状为槽形。 2.4纵梁和横梁的连接 车架结构的整体刚度，除和纵梁、横梁自身的刚度有关外，还直接受节点连接刚度的影响，节点的刚度越大，车架的整体刚度也越大。因此，正确选择和合理设计横梁和纵梁的节点结构，杲车架设计的重要冋题，下廂介绍几种节点结构。 一、横梁和纵梁上下翼缘连接(见图4( a))这种结构有利于提高车架的扭转 刚度，但在受扭严重的情况下，易产生约束扭转，因而在纵梁翼缘处合出现较大内应力。该结构形式一般用在半挂车鹅劲区、支承装置处和后悬架支承处。

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