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副車架自由模態(tài)分析與對比自由模態(tài)是副車架剛度特性的基本指標之一，根據(jù)模態(tài)振型可以幫助工程師確定剛度關(guān)注點、疲勞關(guān)注部位以及懸置布置位置等。通過iSolver計算副車架前五階柔性模態(tài)。

本例中為工況5、8用于多學科優(yōu)化分析。3.2 模態(tài)分析 副車架采用自由模態(tài)分析，校核第一階模態(tài)。3.3 動剛度分析 本例中副車架共考察6個接附點動剛度。具體多學科優(yōu)化分析時需要考察哪些安裝點的動剛度值，需要根據(jù)變量位置進行評估，當然如果不確定是否有影響，可以把所有安裝點的動剛度作為多學科優(yōu)化時考察的性能。

表3.3 副車架各部件的厚度 至此，Hypermesh中對副車架的預(yù)處理完畢，接下來要創(chuàng)建Hypermesh與ABAQUS的接口，即使Hypermesh的分析數(shù)據(jù)導(dǎo)入ABAQUS繼續(xù)分析處理。Hypermesh中導(dǎo)出文件選用Solver Deck輸出.inp文件。

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(zhuǎn)道路、一般道路和彎曲道路上的彎曲、扭轉(zhuǎn)、緊急制動和急轉(zhuǎn)彎等4種工況。對于車架有限元靜態(tài)分析來說，通常情況下靜強度只分析彎曲、扭轉(zhuǎn)2種工況[1]。另外，車架應(yīng)具有足夠的抗彎剛度，通過車架的撓跨比考核。

利用Hypermesh中Opstruct模塊求解模態(tài)分析，并在模態(tài)分析的基礎(chǔ)之上，依次建立掃頻分析和隨機振動分析。動剛度分析（模態(tài)法、直接法）。

圖16 鐵路壓縮工況時應(yīng)力云圖 通過以上優(yōu)化措施，計算模型質(zhì)量增加93 kg, 車架的剛度、強度均滿足要求。較初始方案，優(yōu)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。

圖3 某副車架U型開檔有限元模型使用后處理工具Von Mises Stress顯示應(yīng)力云圖如圖4所示，可反映該副車架U型開檔緊固過程中的受力規(guī)律。圖4 簡化方法的應(yīng)力云圖 使用后處理工具Displacement顯示位移云圖如圖5所示。讀取螺栓、螺母接觸圓環(huán)中心節(jié)點的位移分別為-0.155 mm和0.203 mm，帶入式（1）得U型開檔剛度為2.79 k N/mm。

損耗剛度 K′′：需轉(zhuǎn)換為等效的阻尼系數(shù)（如粘性阻尼或結(jié)構(gòu)阻尼） 在彈簧單元中設(shè)置剛度值為 K′(ω)，若動剛度隨頻率變化，需使用頻域分析或分段定義不同頻率下的剛度。

然后，分析不同類型的齒輪嚙合對從動齒輪的角速度以及接觸力的影響。有關(guān)此教程模型的更多詳細信息，請參見 COMSOL 案例庫 。 下圖顯示了從動齒輪的角速度隨驅(qū)動齒輪的角速度的變化。對于剛性齒輪嚙合，從動齒輪會以恒定的速度旋轉(zhuǎn)。當齒輪嚙合剛度恒定時，從動齒輪會先波動，然后再穩(wěn)定到恒定速度。具有剛度變化的齒輪嚙合繼續(xù)圍繞平均值波動，從而引起振動。

通過發(fā)動機、 懸架、副車架、懸架彈簧、減振器等與車身的連接點傳遞至車身的振動是引起車身面板振動的主要原因。連接點動剛度是室內(nèi)怠速噪聲與路面噪聲的重要影響因素。

3 CAE分析 后輪的振動激勵是通過后懸架和后副車架接附點傳遞到車身；排氣吊鉤3是焊接在后副車架上的，后副車架是柔接在車身上，排氣吊鉤3的振動激勵是通過后副車架接附點傳遞到車身；225Hz左右輪胎聲腔模態(tài)的振動也是通過后懸傳遞到車身上的，路噪問題都集中在后懸各傳遞路徑上。利用CAE分析，對問題路徑的車身結(jié)構(gòu)做進一步排查，確認車身是否存在導(dǎo)致路噪大的結(jié)構(gòu)問題。

Altair解決方案為在空間車架設(shè)計中實現(xiàn)性能與安全的平衡，STARD 充分借助了 HyperMesh 卓越的有限元分析（FEA）能力。項目啟動之初，團隊以某款既有車型未經(jīng)優(yōu)化的空間車架計算機輔助設(shè)計（CAD）模型為基礎(chǔ)，將其簡化為一維模型，作為設(shè)計工作的起點。

表2 傾轉(zhuǎn)旋翼機機翼固有頻率計算結(jié)果 機翼動特性分析 復(fù)合材料具有各向異性的剛度特性，研究復(fù)合材料蒙皮的鋪設(shè)角度、鋪層厚度對機翼動特性的影響。圖3 傾轉(zhuǎn)旋翼機機翼前三階模態(tài)振型 圖4 鋪層角度對機翼固有頻率的影響 機翼蒙皮鋪層角度影響 基于機翼有限元模型，采用模態(tài)分析方法研究機翼蒙皮鋪層角度變化對機翼固有頻率的影響。

Altair解決方案為在空間車架設(shè)計中實現(xiàn)性能與安全的平衡，STARD 充分借助了 HyperMesh 卓越的有限元分析（FEA）能力。項目啟動之初，團隊以某款既有車型未經(jīng)優(yōu)化的空間車架計算機輔助設(shè)計（CAD）模型為基礎(chǔ)，將其簡化為一維模型，作為設(shè)計工作的起點。

（4）鋼板彈簧強度分析鋼板彈簧作為汽車懸架系統(tǒng)用的很多的彈性元件，其用來承受并傳遞垂直載荷緩和由于路面不平引起的對車身的沖擊。在板簧的機構(gòu)的運動過程中，在副簧與副簧支架接觸以后，彈簧剛度會隨之變大，Abaqus可以很好分析鋼板彈簧在整個運動過程中的剛度變化。（5）懸架系統(tǒng)安裝過程分析懸架是汽車中重要的減震系統(tǒng)。懸架的設(shè)計直接影響到整車的舒適性。懸架的安裝過程，也是設(shè)計分析的重點。