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公鐵兩用半掛車車架計算各工況見表1。車架制造材料的力學性能及許用應力標準，如表2所示。表1 公鐵兩用半掛車車架計算工況匯總 2 計算情況及建議2.1 初始方案有限元計算情況初始設計方案的有限元分析結果表明，車體剛度、強度滿足公路運行工況的設計要求，在鐵路運行工況下有多處應力值超過其材料的許用應力的區域。

圖4 前端優化過程根據原因分析所述的3～4點，在2根縱向大梁組成內側增加2組組焊的異形槽鋼梁，其兩端分別與后端梁、懸架橫梁焊接連接，如圖5(b)所示，經有限元計算，強度滿足鐵路運行要求，但其與大梁太近，內側焊縫不便于施焊，同時不便于組裝氣囊用緊固件。優化兩側組焊的異形槽鋼梁為車架中央位置的一組工字型梁，如圖8所示，端部分別與后端梁、懸架橫梁相連，如圖5(c)所示。

若缺乏有限元分析（FEA）這類先進工具及高效的優化解決方案，要實現這些相互矛盾的目標，往往需要投入大量時間與人力。STARD 面臨的核心挑戰，便是優化電動賽車的空間車架設計，以同時滿足嚴苛的性能需求與不斷更新的安全法規。空間車架是支撐車輛車身及零部件的結構框架，因其輕量化設計能有效提升車速與加速性能，在賽車領域應用十分廣泛。

同時，在FSC賽車領域，拓撲結構優化可以被用來重新設計底盤結構、車身外殼等部件，以實現更輕量化的設計和更好的性能。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]。

若缺乏有限元分析（FEA）這類先進工具及高效的優化解決方案，要實現這些相互矛盾的目標，往往需要投入大量時間與人力。STARD 面臨的核心挑戰，便是優化電動賽車的空間車架設計，以同時滿足嚴苛的性能需求與不斷更新的安全法規?？臻g車架是支撐車輛車身及零部件的結構框架，因其輕量化設計能有效提升車速與加速性能，在賽車領域應用十分廣泛。

表2 優化前后3種試驗方法結果對比4 結語本文研究了螺栓螺母緊固U型開檔消隙力的簡化有限元和接近實際有限元計算方法，并基于CATIA靜力學分析模塊分別使用兩種方法計算某副車架開檔方案優化前后的消隙力，并和實物試驗對標。

副車架有限元建模以某量產車型的沖焊結構副車架為例，采用殼單元進行網格劃分，rbe2抓取硬點，模型包含54302個節點，56422個殼單元，其中三角形單元占比為5.8%。模型材料為鋼材，副車架有限元模型和材料參數如下圖1和表1所示。

多目標參數化優化設計方法區別于傳統CAD-CAE設計思路，全參數化模型結合自動化優化工具，在有限的設計周期內能更快速地進行方案迭代，并能解決NVH、耐久等矛盾性能的多目標優化問題，有效避免了設計的盲目性。三、性能分析 副車架的性能分析包括強度分析、模態分析、動剛度分析、疲勞分析等。

3.2.4 模型材料創建與賦予用軟件進行有限元分析時要特別注意單位制問題，多數物理量的單位是一一對應的。對副車架進行有限元分析的單位制為：（1）創建材料在Hypermesh中根據單位制要求輸入材料屬性，如表3.2所示。? 創建截面分別創建各個部件的截面，將創建的材料賦予截面，并編輯thickness。不同部件的厚度如表3.3所示。

圖5　貨叉應力分布云圖下載地址：UG有限元分析教程

卡車氫系統的框架結構有限元分析及優化 引言 氫燃料系統是中型卡車的動力總成，固定于車架上。目前國內對于一般車型的設計及強度校核，還是依靠經典的材料力學、彈性力學、結構力學的經驗公式。傳統的分析設計方法，具有一定的局限性，使得動力總成的更新換代的速度較慢。

F1賽車的設計使其能夠操縱氣流，沿著對車手有利的路徑行駛。Kú Cycle的目標是制造一輛能引導自行車和騎手周圍氣流的自行車。 這項任務要求Kú Cycle徹底重新設計自行車的車架、車叉和車把，以便位于自行車前部附近的部件能夠主動地操縱氣流，使騎手受益。 使用有限元分析的虛擬樣機是一種應用于許多行業的技術。

通過MotionView建立該產品行走機構的多體動力學模型，通過多體動力學仿真分析，獲得了關鍵部件的工作載荷歷程，確定了部件的最大載荷。通過在HyperMesh中建立關鍵部件的有限元模型，加載MotionView輸出的載荷信息，通過OptiStruct計算分析，找到了結構的主要受力位置，分析結果與結構的實際破壞完全吻合。

F1賽車的設計使其能夠操縱氣流，沿著對車手有利的路徑行駛。Kú Cycle的目標是制造一輛能引導自行車和騎手周圍氣流的自行車。 這項任務要求Kú Cycle徹底重新設計自行車的車架、車叉和車把，以便位于自行車前部附近的部件能夠主動地操縱氣流，使騎手受益。 使用有限元分析的虛擬樣機是一種應用于許多行業的技術。在Kú Cycle的案例中，允許結構在任何物理制造之前進行優化。

摘 要：以某款新能源汽車的鋼制車門為分析對象，借助HyperWorks有限元軟件，對車門進行靜力學和模態性能分析。以分析結果為參考，采用等質量替換法，建立碳纖維復合材料車門的有限元模型。以復合材料車門質量最小化為目標函數，靜態性能為約束條件，進行了自由尺寸優化、尺寸優化、鋪層順序優化。對優化結果規整后進行性能驗證。

[2] 余剛珍.基于ANSYS Workbench的車架結構有限元分析及拓撲優化技術研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學,2015.[3] 楊曉宇,何艷飛,曹銘超,等.基于Simsolid/Ansys的零件無網格仿真對比分析[J].桂林航天工業學院學報,2020,25(4):453-459.

采用結構有限元和聲場邊界元聯合仿真，將前期得到的激勵作用于有限元模型進行模態分析，將振動結果作為邊界條件施加在邊界元模型，進行動態響應分析。

但是，這種方法忽略車身或車架剛度支撐影響，無法準確評估整車詳細模型動力系統解耦分布、各個懸置支撐方向的隔振率、車身或車架局部結構設計細節對關鍵頻率的影響等；因此，當開發過程中，當到達整車有限元模型階段時，需要將懸置系統開發與整車性能評估結合起來，詳細評估動力系統總成解耦率、隔振率等。

從而得出，對于有限元分析模型一定要考慮到所有會影響分析結果準確性的結構，有限元分析是一個合理的簡化分析過程，但必須要簡化在合理的范圍內，否則分析結果將會失真，不能準確的分析出結構的受力情況，為以后的結構使用安全性留下隱患。