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本例中對副車架前橫梁直徑、中間橫梁直徑、連接板寬度、前支架厚度、后支架厚度、連接板厚度、中間橫梁厚度等創建7個參數。 需要注意的是，本例模態分析、動剛度分析使用的求解器是optistruct，強度分析使用的求解器是ABAQUS。因此在SFE后臺導出FE模型需要同時導出.nas模型和.inp模型。這個需要在.con文件中直接修改即可。五。

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。

圖16 鐵路壓縮工況時應力云圖 通過以上優化措施，計算模型質量增加93 kg, 車架的剛度、強度均滿足要求。較初始方案，優化后的車架剛度最大提升7.11%,見表3;強度最大提升56.97%,見表4。

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。

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。

3-23網格單元質量調節功能板塊經過上述一系列的網格劃分、網格質量檢測和網格質量調整，將副車架吊耳、縱梁、副車架上板和下板以及副車架加強板轉化為網格單元，逐漸建立了符合要求的副車架網格模型，如圖3-24所示。

接近實際方法幾何模型如圖2所示，在圖3所示某副車架U型開檔有限元模型的基礎上，繼續劃分套管、螺栓和螺母實體網格[4]。

3.2 結構強度優化分析 在降低鉸點載荷的同時，對關鍵部件絲杠和車架同時進行強度優化。將絲杠端部的潤滑油孔由兩端改到頭部，避免將其布置到最大的受力截面上；將車架鉸接點位置布置加強筋板，形成箱形結構。 將新的最大載荷加載到最新優化的車架和絲杠模型上，在HyperMesh中建立結構強度分析模型，通過OptiStruct計算，得到新優化結構應力水平如下圖7所示。

設計變量在滿足約束條件的設計空間內（如尺寸、變形），目標函數在這個設計域內得到最優結果，比如質量最小，其數學表達式模型如下：設計變量： (i=1,2,3,…,n)不等式約束： i=1,2,3, …,p等式約束：j=1,2,3, …,q目標函數：min(或max)2 有限元模型模型說明車架截面尺寸650×1100mm，支腿截面尺寸380×

在CATIA環境中，設計工程師無需具備仿真經驗，僅需確保模型數據規范，即可開始仿真：</p><ul><li>進入模型庫，選擇“底盤部門”—“副車架”類別；</li><li>選中目標“后副車架模型”，點擊“下一步”完成導入；</li><li>全程無需手動調參數，前置準備時間顯著縮短。

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、學習靜力學分析步的建立4、學習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 車架靜力學分析。

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效益 ? 產品接縫大幅縮小，由原本的2.3mm縮小至0.25mm ? 減少了3次的試模 ? 良率由55%提高至92% ? 節省USD$20,000的成本，并縮短6周的研發時間 案例研究 本案例的產品是大型聯結車衛星導航車架，主要功能為支撐導航儀器。

圖7(a）為懸架立柱的三維模型，其相應的STL模型如圖7(b）所示。圖7(c）為打印制件的切片過程，將原始的懸架立柱的三維模型離散成多個二維平面，其切片參數如下：燒結溫度為159℃，預熱溫度140℃，掃描間距0.3 mm，掃描速度為2.7 m/s，打印層厚為0.1 mm。

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。

></p><p><br></p><p><br></p><p><strong>2&nbsp;&nbsp;有限元模型</strong></p><p><br></p><p><strong>模型說明</strong></p><p><br></p><p>車架截面尺寸650×1100mm，支腿截面尺寸380×250mm;約定車架中回中心為坐標原點，正后方為+X,正右方為+Y，正上方為+Z。

“動臂”位于裝載機鏟斗與車架之間，中間連接連桿、搖臂、轉斗油缸、動臂油缸等，是裝載機工作裝置中重要的結構部件。裝載作業時，動臂與車架、動臂油缸鉸接，用以升降鏟斗。由于動臂長期承載了鏟斗、車架、油缸等多方外力的作用，因此，該部件的長期穩定，就成了重中之重，在生產制造過程中，對于該部件的檢測要求也更為嚴格。

3.四輪后驅動小車模型建立 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固定副相連)，上文中建立了兩半軸與地面的旋轉副，在該模型上需要刪除，然后如上圖中間黃色球所示，建立一個車架，并建立兩半軸齒輪與車架的旋轉副，同理，刪除原有驅動軸與地面的旋轉副，建立驅動軸與車架的旋轉副。