一、 前期設計建模及處理

前期使用Catia進行線框圖建模，在滿足規則和裝配條件的情況下對車架進行設計。

將車架的線框圖導入到UGNX，使用管道命令先將線框圖轉化為有外徑和壁厚的鋼管圖，再對鋼管圖用修剪命令進行坡口處理。

將修建好的UG零件圖導出到中間格式，進行下一步的處理。

二、 前處理

將中間格式模型導入到Hpyerworks中。

對模型抽取中面。

檢查自由邊，使用Geom /surface edit對中面進行修剪處理，防止中面與中面之間干涉影響結果。

設置材料（Materials）和屬性（Properties）。

因為使用的是4130合金鋼（30CrMo），所以材料名稱（mat name）命名為30CrMo，類型(type)選擇各向同性，卡片信息（card image）選擇MAT1就ok了。進入創建和編輯模式（create/edit），單擊“E”，“NU”，“RHO”，激活楊氏模量、泊松比和密度，輸入30CrMo的各項數據（可以從大賽組委會發布的“500種材料屬性表”中找到）完成鋼管的材料設置。進入屬性設置（Properties），屬性名稱根據具體鋼管的外徑和壁厚來命名，方便查看。類型選擇2D，卡片信息選擇PSHELL，材料屬性選擇之前建立的“30CrMo”，進入編輯模式，激活T，輸入對應鋼管壁厚，完成鋼管材料屬性的全部設置。

用同樣的方法對車架吊耳進行材料屬性的設置。

對于焊接材料而言，在材料的屬性設置（Properties）中，類型選擇3D,卡片信息選擇PSOLID，材料選擇30CrMo，就完成了焊接材料全部的屬性設置。

三、 劃分網格

選用2D殼單元，在滿足精度要求的情況下可以大幅節省時間和電腦的運算資源。

對每一根鋼管創建對應的部件（Components），選中對應鋼管的中面進行自動網格劃分，將網格加入到對應的鋼管部件中，方便單獨修改等一系列操作。

網格自動畫分完畢之后對不合格網格進行修改，到所有網格合格為止。

使用焊接命令對每一個坡口進行焊接命令的操作。

四、 加載邊界條件

由于組委會要求提交的設計參數表里只要求計算車架的扭轉剛度，所以第一版仿真分析只考慮扭轉剛度。

將懸架線框圖導入到Hyperworks中，將懸架硬點和硬點對應吊耳用RBE2剛性連接。

計算前軸扭轉剛度時，在前懸架左邊（車手左手方向）上A臂處添加一個向下的1000N的力，前懸架右邊（車手右手方向）上A臂處添加一個向上的1000N的力，并對后懸架的6個自由度全部約束住。將對應工況添加到對應的loadsteps中，就可以跑分析了！

五、 后處理

分析結束后，打開對應結果文件，選擇對應工況可以看到對應工況下車架的應力云圖、最大應力、位移云圖和最大位移等結果。

后軸扭轉

后軸扭轉應力云圖

前軸扭轉

 

前軸扭轉位移云圖