黄海牌某型13米三轴客车有限元强度分析柔性电缆

黄海牌某型13米三轴客车有限元强度分析

黄海牌某型13米三轴客车有限元强度分析 2011： 摘要：随着市场的发展，近年来国内许多厂商都开发出了13米客车，并不断投放市场，然而由于其相对于12米以内客车多了一根轴，为了解三轴客车的强度问题，我们对近期开发的某型13米三轴客车进行了CAE分析，并与试验结果进行了对比，提出了改进意见。关键词：13米 三轴 客车 强度 分析1 前言黄海牌某型13米三轴客车是原11米客车造型基础上，底盘全新设计的三轴后置发动机客车，由于其载客量大，性价比高赢得了用户好评，本文是在产品开发初期进行的强度计算，并与试验结果进行了对比，找出了设计中存在的不足，为二轮设计改进提供了科学依据。2 有限分析方法的要求要准确模拟实际结构的受力状况，就必须做到有限元计算模型的准确。模型的简化要做到与原结构完全一致是不太可能的，但我们可以作到非常地接近它。要作到这一点，就要根据所分析结构的特点，选择合理的有限元分析单元，确定合理的结构边界条件，并具有良好的实际工作经验。3 结构有限元计算模型的建立3.1 单元的选择根据客车骨架是由矩形钢管焊接而成的空间杆系结构的结构特点，结点一般选在杆件的交叉点上，连接两个结点的构件，视为一个单元。由于骨架结构的结点，一般用来传递轴力、弯矩和剪力，因此在计算中一般取构件为梁单元，将其简化为空间梁单元组成的空间刚架有限元计算模型。对客车骨架来讲，同时也为降低计算分析周期，本文主要以梁单元来模拟整车结构。3.2 支承模拟支承，也称边界条件，是模型化中最重要，也是比较困难的一个技术工作。不当的支承条件，会导致计算失败。车身常见的支承和边界问题，一个是悬挂支承，一个是车身和车架之间的支承条件。处理悬挂支承的关键是保证车身承受的反力与实际条件相同。3.3 载荷车身承受的载荷很多，就其载荷性质而言，车身所受到的主要载荷为弯曲、扭转、侧向载荷和纵向载荷等几种。3.4 计算工况本次计算分析主要讨论比较危险的满载情况下的弯曲、左中轮悬空、右中轮悬空、左后轮悬空、右后轮悬空、向左转弯、向右转弯、制动等八种载荷工况。4 模型介绍根据多种计算方案对比，我们最终选择了一种方便易行的改进方案，见图示。

原结构模型

改进结构简图

5 改进前后效果对比5．1 改进结构前后计算结果对比

5．2 原结构/改进结构各种应力云图对比如下：MX（箭头所指）为最大应力处5.2.1 弯曲工况改进前后车架局部应力云图对比

6 计算结果由于该车为后置车，后部载荷相对较大，通过计算表明该车局部应力值很大，特别是在后轮后地板横梁、地板梁与车架纵梁连接部位,以及后轮孔前后支撑梁、地板梁与侧围连接部位。通过对比计算得出了行之有效的改进方案，使得该车可以满足日常良好路面的使用要求。(end)

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