基于某nastran地某客车有限元分析报告

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1、实用标准文案基于Nastran的某客车有限元分析耿广锐严锦伟赵幼平郭友利（东风商用车技术中心湖北武汉430056）（1.摘要：应用Nastran软件对某客车的三种结构形式：车架、车架+车身骨架、车架+车身骨架+蒙皮进行纯弯、弯扭组合、加速、紧急制动、急转弯等工况下的强度分析以及自由模态和刚度的计算。比较不同结构形式对分析结果的影响程度，从而为以后按不同的分析目的来建立最简单的分析模型积累经验。最后通过对结构的改进成功的降低车身地板高应力部位的应力水平并对车身成功减重。关键词：客车；强度；刚度；自由模态Finiteelementanalys

2、isforcitybusbasedonNastranGengGuang-ruiYanJin-weiZhaoYou-pingGuoYou-li（DFLCommercialVehicleTechnicalCenter,Wuhan430056,China)Abstract：ApplyingNastransoftwareonthreeformsofthebus:frame,frame+bodyframework,frame+bodyframework+bodyskintoanalysesthestrengthinthecondition:bend

3、ing,thecombinationofbendingandtorsion,acceleration,EmergencyBrakingCondition,EmergencySteering,etc,andtheanalysesoffreemodeandstiffness.Comparingtheeffectofdifferentstructuralformstotheresultsoftheanalysis.TheresultsareofgreatsignificanceasbuildingthesimplestFEAmodelbydif

4、ferentpurpose.Finally,toreducethestresslevelofthebodyfloorbyoptimizingstructure,reducedtheweightofthecitybusbody.Keywords：citybus；strength；stiffness；freemode1引言众所周知，利用有限元法进行结构分析可以减少成本、缩短工作周期。而且只要保证模型和边界条件的的准确性，就能得到精确的计算结果。客车车身总体上为框架式结构，在其开发过程中对其各个部件和总成的强度和刚度要求是最基本的。以某客车为研

5、究对象，应用结构分析软件NASTRAN对其进行了三种结构形式下的强度、刚度、模态对比分析，最终在开发的早期阶段就能找到最合理、经济的设计方案，并为以后的工作积累经验。2结构模型化2.1客车主要为板材结构，大部分为薄板件，根据这些结构特点，采用薄板单元对该客车进行模型化，并用刚性单元和梁单元以及重节点来模拟焊接、铆接及螺栓连接，车架悬置弹簧则用弹簧元来模拟。图1为客车整车有限元模型图，结构模型共划分节点338206个，单元381085个。图1客车整车有限元模型图精彩文档实用标准文案2.2边界条件2.2.1材料特性分析客车骨架所用材料为Q23

6、5，屈服极限为235MPa，车架所有材料为DL510，屈服极限为345MPa,泊松比μ=0.3，弹性模量E=208GPa，密度=7.82×10Kg/m。车架悬置弹簧的刚度参数：前悬置弹簧的垂直刚度系数：C前=134.9KN/m；后悬置弹簧的垂直刚度系数：C后=206.6KN/m。2.2.2计算载荷与工况1）在进行整车应力分析时，考虑了绝大部分施加在车架上的外载荷、分布在地板上的乘客重量、分布在行李舱横梁上的行李和备胎重量包括：转向机：20kg水箱、中冷器及调整机构：30Kg动力总成：520Kg干燥器及卸载阀：12Kg空滤器：10Kg车架左

7、侧储气筒：15Kg油箱：110Kg车架右侧储气筒：12Kg备胎：90Kg车架后横梁储气筒：12Kg行李：220Kg车身带全部装备：2160Kg乘客：1840Kg3分析结果3.1模态分析结果对客车车架、车架＋车身骨架、车架＋车身骨架＋蒙皮提取了前五阶振动模态（见表1），图2－图4为模态振型图。表1模态分析结果方案模态阶数车架车架＋车身骨架车架＋车身骨架＋蒙皮频率（Hz）振型频率（Hz）振型频率（Hz）振型一阶模态5扭转10.9整体扭转14.2车身前部扭转二阶模态20.1横向弯曲12.3车身前部扭转15.3整体扭转三阶模态22横向二弯17.1

8、车顶摆动21.9顶盖打鼓四阶模态31.6垂直弯曲17.2横向弯曲23.7横向弯曲五阶模态40.2扭转18.8弯扭组合23.8垂直弯曲精彩文档实用标准文案图2光车架模态振型图图3车架＋车身骨架模