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本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生你會得到什么：1、學習車架三維模型的處理2、學習焊接相關的接觸設置3、學習模態分析分析步的建立4、學習模態分析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 車架模態分析。

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圖1 半掛車車架組成(初始方案)示意圖1.2 計算工況公鐵兩用半掛車公路運輸時，汽車行駛的典型工況是在高速道路、強扭轉道路、一般道路和彎曲道路上的彎曲、扭轉、緊急制動和急轉彎等4種工況。對于車架有限元靜態分析來說，通常情況下靜強度只分析彎曲、扭轉2種工況[1]。另外，車架應具有足夠的抗彎剛度，通過車架的撓跨比考核。

前副車架工作時要承受扭轉、彎曲等多種載荷產生的彎矩和剪切力，在實際行車過程中，副車架還要受到來自路面的激勵和發動機的激勵，設計中除了要有足夠的強度、足夠的抗彎剛度和合適的扭轉剛度保證汽車對路面不平度的適應性外，合理的振動特性也是十分重要的，以避免汽車在使用過程中各部件之間產生共振，導致某些部件的早期損壞，降低汽車的使用壽命，影響乘客駕乘的舒適性。因此，前副車架模態要求在汽車設計中是非常重要的。

圖13 扭轉工況應力云圖 2.4.4 鐵路運行時剛度工況：車架的垂向變形為24.29 mm, 如圖14所示，小于轉向架中心距的3‰(39.92 mm),滿足剛度要求。

LS-OPT SRSM法Adaptive SamplingUpdated metamodel LS-OPT現在被Ansys收購后，也引入了Ansys OptiSLang的一些優勢算法。如Metamodel of Optimal Prognosis (MOP)。

項目啟動之初，團隊以某款既有車型未經優化的空間車架計算機輔助設計（CAD）模型為基礎，將其簡化為一維模型，作為設計工作的起點。STARD 團隊首先針對高應力區域增加材料，對結構薄弱點進行加固 —— 這一舉措不僅有效規避了潛在失效風險，還提升了扭轉剛度這一核心性能指標。隨后，團隊應用優化技術，更合理地在車架上分配材料：既對需要加固的區域進行了強化，又剔除了不必要的重量。

項目啟動之初，團隊以某款既有車型未經優化的空間車架計算機輔助設計（CAD）模型為基礎，將其簡化為一維模型，作為設計工作的起點。STARD 團隊首先針對高應力區域增加材料，對結構薄弱點進行加固 —— 這一舉措不僅有效規避了潛在失效風險，還提升了扭轉剛度這一核心性能指標。隨后，團隊應用優化技術，更合理地在車架上分配材料：既對需要加固的區域進行了強化，又剔除了不必要的重量。

3 結束語本文建立了基于ANSYS軟件的1+6鋼絲繩有限元模型，提出了一種分割漸變的網格劃分策略，對需研究位置的網格進行細化，實現了鋼絲繩非線性求解的精確性和快速性。求解得到約束扭轉和自由扭轉2種約束條件下1+6鋼絲繩的應力云圖，約束扭轉時等效應力在數值上明顯大于自由扭轉。

：使用 HyperMesh 的 Optimization 模塊，采用可行方向算法（MFD），在某成熟車型基礎上，在保證整體剛度與之前相當的前提下，以主體結構板厚、車架長寬尺寸為設計變量進行優化設計，具體如下：設計變量：車架支腿主體板厚(±30%)、車架寬度(±25mm)、車架高度(±25mm)約束條件：支腿平均變形不低于原車、車架中心點變形不低于原車、車架扭轉角不低于原車；目標函數

如Jiang等利用有限元法對FSC賽車車架的剛度和振動模態進行了分析，優化后的車架減重7.18%[10]。關亮亮等首先利用CA-TIA對懸架立柱進行了三維建模，之后利用ANSYS對懸架立柱進行了靜力學分析，發現前后立柱的最大應力均小于材料的屈服極限455 MPa，安全系數為3.3，滿足使用需求[11]。

[7] 張江峽,袁敏,陳麗珺,等.基于Ansys Workbench的汽車輪轂拓撲優化設計[J].內江科技,2021,42(1):42,111.[8] 楊暢.基于拓撲優化方法的汽車傳動軸輕量化設計[D].湖北:湖北工業大學,2019.[9] 孫志遠,陳永忠,彭浩,等.汽車前副車架輕量化設計[J].汽車零部件,2020(5):1-7.

1.3.2 載貨汽車底盤車架過孔橡膠件由于載貨汽車車架一般為U型梁，此處使用的線束過孔橡膠件不涉及密封、降噪和防塵，只是為了防止線束與孔壁發生摩擦或碰撞沖擊，因此性能要求相對簡單。載貨汽車車架過孔橡膠件結構舉例如圖3所示。載貨汽車底盤車架過孔橡膠件的應用如圖4所示。

<p>賽車線模型</p><div contenteditable="false" width="100%"> <figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202405/attachment/fc9a761100f54cada217c9f617225c4c.png" style="text-align: center

、車架扭轉角不低于原車；</li><li>目標函數：質量最小。

扭簧的工作原理 扭簧一端與車架連接固定，另一端通過擺臂與車輪相連。當車輪遇到地面障礙物后向上跳動時，車輪會帶動擺臂繞著扭桿軸線轉動一定角度，使扭桿發生扭轉變形（彈性變形）。同時扭桿扭轉變形所儲存的彈性變形能，會在車輪脫離障礙物時釋放，使傳力機構和車輪迅速回位。 制造扭簧時，會預先使扭桿產生一個永久的扭轉變形，使其具有一定的預應力。

仿真技術的價值在這支冠軍車隊身上得到了極致體現：在Ansys仿真軟件的支持下，車隊對賽車的傳動系統、空氣動力學套件、輕量化車架結構、電池熱管理系統及底盤電控邏輯進行了迭代優化，大幅縮短了研發周期，降低了試錯成本。

A3：非必要，在拿到隨機載荷譜并開始轉譜工作前，需要對產品的主受力方向進行識別，如螺旋彈簧，其主受力為軸向拉壓，則只需要去轉軸向拉壓方向的譜即可；橫向穩定桿，主受扭轉載荷，那么就只需要轉扭轉方向的譜即可；二力桿臂類零件，如轉向拉桿，穩定桿連接桿，拉桿類控制臂等，主要沿桿件本體方向受力，則只需要轉桿件本體方向的力即可。