汽車作為交通運輸工具之一，發揮著非常重要的作用。隨著國民經濟的快速發展，汽車工業得到了飛速發展，因此要求提供更多更好的結構輕、性能好、質量高、用途廣、安全可靠的汽車。汽車車架作為汽車總成的一部分，承受著來自道路及各種復雜載荷的作用，而且汽車上許多重要總成件都是以車架為載體，因而，車架的強度分析和剛度分析在汽車總體設計中顯得非常重要。
      載貨汽車車架受力復雜，以往設計時大多采用經驗公式進行驗算，不能準確地計算出車架各個部件的應力和變形，而以樣車進行試驗并根據試驗結果進行修正成本較高。本研究以某8ｔ載貨汽車為例，采用ANSYS軟件對車架結構進行有限元分析計算，得到車架結構應力和位移，為車架設計提供理論依據，具有較高的理論意義與應用價值。
      以某8ｔ載貨汽車的車架為例進行分析，該車為邊梁式車架，其各項參數如表所示。邊界條件的處理是非常重要的，如果邊界條件不符合實際情況或與實際情況相差太大，會產生很大的計算誤差，甚至使計算失敗。任何結構都必須考慮足夠的邊界約束，否則會產生剛體位移。車架鋼板彈簧座處每個節點的3個自由度，其垂直位移均被約束掉，其余兩個自由度不予約束。在計算中，為了求出節點位移，消除總剛度矩陣的奇異性，選取兩處鋼板彈簧座處節點分別進行水平X，Z軸方向約束，消除車架的剛體位移，就可以求出變形引起的節點位移，此時，車架內的應力不受影響。
      車架載荷按作用形式可分為靜載荷和動載荷。
      汽車靜止時，車架只承受鋼板彈簧以上部分的載荷。它由車身和車架的自身質量、車架上各總成與附屬件質量及有效載荷組成，其總稱為靜載荷。
      對于某8ｔ載貨汽車車架靜載荷的分布按照部件的安裝位置和其質量的大小進行處理，車身質量和載荷按照集中載荷在其支架上進行平均分配，發動機質量按其支承位置進行分配，并按集中載荷處汽車在實際行駛過程中，車架主要受動載荷的作用。而動載荷的大小主要是通過動載系數衡量。動載系數取決于3個因素：道路條件、汽車行駛狀況(如車速)和汽車的結構參數(如懸架彈性元件的剛度、車輪剛度等)。
      定義了約束和載荷后，對車架劃分有限元單元，建立車架有限元模型。在車架有限元分析中根據不同的計算目的，可選用不同的計算模型。常用的計算模型有梁單元模型、板單元模型、體單元模型等。梁單元模型的優點是建模工作量相對較少，縮短了計算時間，同時在動態分析時精度較好，但應力的計算結果比板單元的精度差，連接的處理也需要大量的經驗和試驗數據作參考。板單元描述模型比較詳細，因而精度相對較好一些。而體單元建模時非常直觀，精度比梁單元和板單元都要高，因此效果很好。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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