摘要：本文以客车车身骨架为主要研究对象，针对某客车的车身进行进行有限元分析与研究。介绍了客车车身有限元分析与优化设计的研究背景，详细的对车身有限元分析的方法与步骤进行了阐述。以宇通客车ZK6821NG5为例，利用CATIA软件建立车身骨架的实体模型，将模型导入到有限元分析软件ANSYS中，然后用一定的简化原则，在ANSYS软件中建立供分析计算的有限元模型，并对客车在实际行驶过程中可能出现的多种工况（如紧急转弯工况、紧急制动工况）进行分析。在车身的强度静态分析中,首先设置一个合理的载荷对各个工况进行分析，了解车身应力分布情况和各个位置的刚度,最后提出优化方案。根据得出的结果，在对宇通客车ZK6821NG5客车车身的进行优化后，与原车相比新车的车身骨架质量降低了14%，达到了了较好的轻量化目标。之后再在此基础上进行自由振动模态的分析，根据分析结果再对客车车身的优化提出意见。

关键词：车身设计；有限元分析；静态分析；模态分析

 

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.2.1国外研究现状-1

1.2.2国内研究现状-1

1.3本课题研究的主要内容-2

第二章  有限元概论-3

2.1有限元基本思想及含义-3

2.1.1有限元一般过程-3

2.1.2建立有限元模型的过程-3

2.2 ANSYS软件简介-4

2.2.1 ANSYS的发展概述-4

2.2.2 ANSYS的主要特点-4

第三章  车身设计-5

3.1车身设计要求-5

3.1.1客车的整车性能参数-5

3.1.2客车的整体设计要求-5

3.2模型简化-5

3.3车身设计-5

第四章  有限元静态分析-7

4.1有限元分析前处理-7

4.1.1车身有限元模型的建立-7

4.1.2材料属性-7

4.1.3有限元模型网格划分-8

4.2客车车身刚度分析-9

4.2.1客车车身载荷分析-9

4.2.2客车车身弯曲刚度分析-9

4.2.3客车车身扭转刚度分析-11

4.3客车使用工况分析-13

4.4紧急转弯工况-13

4.4.1载荷与边界条件-13

4.4.2计算结果及评价-14

4.5紧急制动工况-14

4.5.1载荷与边界条件-14

4.5.2计算结果及评价-15

4.6整车车身的优化设计-16

4.6.1车身结构优化-16

4.6.2经济性分析-19

第五章  车身结构模态计算及结果分析-20

5.1模态分析的基本思想-20

5.2模态分析的一般过程-20

5.3模态计算结果及分析-20

第六章  结论与展望-24

6.1研究结论-24

6.2工作展望-24

致  谢-25

参考文献-26

附录-27