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一、副車(chē)架的性能開(kāi)發(fā) 副車(chē)架可以承受發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的振動(dòng)載荷和來(lái)自路面的各種沖擊，并能夠減弱路面和發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的震動(dòng)和噪音，保證行駛舒適性和穩(wěn)定性。除此之外，副車(chē)架能提高汽車(chē)懸掛系統(tǒng)的連接剛度，裝有副車(chē)架的汽車(chē)能夠明顯感覺(jué)到底盤(pán)更扎實(shí)緊湊。

副車(chē)架有限元建模以某量產(chǎn)車(chē)型的沖焊結(jié)構(gòu)副車(chē)架為例，采用殼單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，rbe2抓取硬點(diǎn)，模型包含54302個(gè)節(jié)點(diǎn)，56422個(gè)殼單元，其中三角形單元占比為5.8%。模型材料為鋼材，副車(chē)架有限元模型和材料參數(shù)如下圖1和表1所示。

3-23網(wǎng)格單元質(zhì)量調(diào)節(jié)功能板塊經(jīng)過(guò)上述一系列的網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格質(zhì)量檢測(cè)和網(wǎng)格質(zhì)量調(diào)整，將副車(chē)架吊耳、縱梁、副車(chē)架上板和下板以及副車(chē)架加強(qiáng)板轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格單元，逐漸建立了符合要求的副車(chē)架網(wǎng)格模型，如圖3-24所示。

在CATIA環(huán)境中，設(shè)計(jì)工程師無(wú)需具備仿真經(jīng)驗(yàn)，僅需確保模型數(shù)據(jù)規(guī)范，即可開(kāi)始仿真：</p><ul><li>進(jìn)入模型庫(kù)，選擇“底盤(pán)部門(mén)”—“副車(chē)架”類(lèi)別；</li><li>選中目標(biāo)“后副車(chē)架模型”，點(diǎn)擊“下一步”完成導(dǎo)入；</li><li>全程無(wú)需手動(dòng)調(diào)參數(shù)，前置準(zhǔn)備時(shí)間顯著縮短。

在客機(jī)起飛后的爬升過(guò)程中，機(jī)長(zhǎng)和副機(jī)長(zhǎng)出現(xiàn)爭(zhēng)執(zhí)，并很快升級(jí)為肢體沖突。據(jù)報(bào)道，這架空客A320起飛不久飛行員和副駕駛就發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)，隨后演變成肢體沖突。起飛后不久，飛機(jī)爬升到巡航高度時(shí)，兩人的爭(zhēng)執(zhí)演變成肢體接觸。駕駛艙糾紛背后的原因尚不清楚。但據(jù)報(bào)道，兩人抓住對(duì)方的衣領(lǐng)，并在其他機(jī)組人員趕來(lái)之前互相毆打或扇耳光。一名飛行員對(duì)事件的描述表明，這是一次“無(wú)意的擊打”，導(dǎo)致了侵犯升級(jí)。

圖1 半掛車(chē)車(chē)架組成(初始方案)示意圖1.2 計(jì)算工況公鐵兩用半掛車(chē)公路運(yùn)輸時(shí)，汽車(chē)行駛的典型工況是在高速道路、強(qiáng)扭轉(zhuǎn)道路、一般道路和彎曲道路上的彎曲、扭轉(zhuǎn)、緊急制動(dòng)和急轉(zhuǎn)彎等4種工況。對(duì)于車(chē)架有限元靜態(tài)分析來(lái)說(shuō)，通常情況下靜強(qiáng)度只分析彎曲、扭轉(zhuǎn)2種工況[1]。另外，車(chē)架應(yīng)具有足夠的抗彎剛度，通過(guò)車(chē)架的撓跨比考核。

3 某副車(chē)架擺臂開(kāi)檔方案優(yōu)化在上述副車(chē)架優(yōu)化前，實(shí)物接頭試驗(yàn)顯示接頭扭矩轉(zhuǎn)角曲線在彈性段斜率明顯分段，表明消隙力過(guò)大。在套管和U型開(kāi)檔間隙L為1.15-1.2 mm時(shí)的6個(gè)樣本平均消隙力F為36.68 k N。

制造工藝的分析 　　車(chē)架縱梁的設(shè)計(jì)一種分為左、右兩個(gè)，沒(méi)有變截面的縱梁可以直接通過(guò)一套模具分別沖壓成形，但是如果縱梁構(gòu)件出現(xiàn)變截面的時(shí)候，需要進(jìn)行較為系統(tǒng)的沖壓安排。首先是下圖顯示的就是變截面縱梁： 　　然后我們把模具一種分為前段、中段和后段三部分，其中前段和中段沖壓縱梁的右側(cè)，后段和中段沖壓縱梁的左側(cè)。

??掃碼獲取?? 關(guān)于 Altair 澳汰爾Altair 是計(jì)算智能領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者之一，在仿真、高性能計(jì)算 (HPC) 和人工智能等領(lǐng)域提供軟件和云解決方案，服務(wù)于16000多家全球企業(yè)，應(yīng)用行業(yè)包括汽車(chē)、消費(fèi)電子、航空航天、能源、機(jī)車(chē)車(chē)輛、造船、國(guó)防軍工、金融、零售等。

3 CAE分析 后輪的振動(dòng)激勵(lì)是通過(guò)后懸架和后副車(chē)架接附點(diǎn)傳遞到車(chē)身；排氣吊鉤3是焊接在后副車(chē)架上的，后副車(chē)架是柔接在車(chē)身上，排氣吊鉤3的振動(dòng)激勵(lì)是通過(guò)后副車(chē)架接附點(diǎn)傳遞到車(chē)身；225Hz左右輪胎聲腔模態(tài)的振動(dòng)也是通過(guò)后懸傳遞到車(chē)身上的，路噪問(wèn)題都集中在后懸各傳遞路徑上。利用CAE分析，對(duì)問(wèn)題路徑的車(chē)身結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步排查，確認(rèn)車(chē)身是否存在導(dǎo)致路噪大的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。

關(guān)于 Altair 澳汰爾Altair 是計(jì)算智能領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者之一，在仿真、高性能計(jì)算 (HPC) 和人工智能等領(lǐng)域提供軟件和云解決方案，服務(wù)于16000多家全球企業(yè)，應(yīng)用行業(yè)包括汽車(chē)、消費(fèi)電子、航空航天、能源、機(jī)車(chē)車(chē)輛、造船、國(guó)防軍工、金融、零售等。

圖3 絲杠應(yīng)力結(jié)果 圖4 車(chē)架結(jié)果 2.3 樣機(jī)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證 由于樣機(jī)采用的是上述分析結(jié)構(gòu)，在實(shí)車(chē)作業(yè)過(guò)程中車(chē)架和絲杠很快出現(xiàn)了斷裂破壞問(wèn)題（如圖5），破壞位置和裂紋擴(kuò)展趨勢(shì)與分析結(jié)果完全吻合，說(shuō)明了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)車(chē)架三維模型的處理2、學(xué)習(xí)焊接相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立4、學(xué)習(xí)載荷和邊界條件的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.案例介紹了ANSYS workbench 車(chē)架靜力學(xué)分析。

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如圖所示： 二、雙叉臂前懸與五連桿后懸的公差分析建模思路： 雙叉臂前懸主要建立如下的運(yùn)動(dòng)副，包括2個(gè)驅(qū)動(dòng)副，一個(gè)是輪跳的，另一個(gè)是轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)。 五連桿后懸懸架由于有5個(gè)連桿，所以與車(chē)架轉(zhuǎn)向節(jié)共有10個(gè)球副，減震器等可以建立滑塊副、球副等。輪跳驅(qū)動(dòng)建立在轉(zhuǎn)向節(jié)上。

車(chē)架界面尺寸參數(shù)創(chuàng)建使用 Hypermorph 對(duì)車(chē)架分別進(jìn)行高度方向和寬度方向拉伸25mm，然后創(chuàng)建形狀尺寸設(shè)計(jì)變量，如圖2所示： 圖2 形狀尺寸變量主體結(jié)構(gòu)板厚參數(shù)創(chuàng)建考慮板厚取整數(shù)，要先創(chuàng)建離散的變量值，然后創(chuàng)建主要結(jié)構(gòu)件的板厚尺寸設(shè)計(jì)變量，如圖3和圖4所示：

3.四輪后驅(qū)動(dòng)小車(chē)模型建立 建立好的模型如上圖所示，首先左右半軸齒輪兩端建立輪胎模型(輪胎與半軸齒輪通過(guò)固定副相連)，上文中建立了兩半軸與地面的旋轉(zhuǎn)副，在該模型上需要?jiǎng)h除，然后如上圖中間黃色球所示，建立一個(gè)車(chē)架，并建立兩半軸齒輪與車(chē)架的旋轉(zhuǎn)副，同理，刪除原有驅(qū)動(dòng)軸與地面的旋轉(zhuǎn)副，建立驅(qū)動(dòng)軸與車(chē)架的旋轉(zhuǎn)副。