某SUV前副車架的分析研究.pdf

1、副車架作為汽車底盤總成的重要部件，有支承車橋和二級隔振的作用。副車架的使用可以有效提升汽車舒適性和操控性，簡化多車型研發(fā)，便于汽車模塊化。結(jié)合有限元理論、線性靜力分析理論、非線性靜力分析理論、模態(tài)分析理論和多目標優(yōu)化理論，通過HyperMesh、OptiStruct、HyperStudy軟件分別對前副車架進行了強度分析、模態(tài)分析和尺寸優(yōu)化設(shè)計，具有一定的工程實用價值。
　　本研究以某SUV前副車架為研究對象，在CATIA中建立前副

2、車架的三維模型。然后通過HyperMesh軟件建立有限元模型。對前副車架進行靜強度分析，強度分析包括前副車架在普通工況下的線性靜力分析以及在極限工況下的非線性靜力分析。強度分析結(jié)果表明前副車架在線性靜力學(xué)分析中的最大應(yīng)力小于材料的屈服極限，在極限工況下的非線性靜力分析中，最大應(yīng)力小于材料的抗拉強度，均滿足設(shè)計要求。在前副車架的模態(tài)分析中，對前副車架的前四階模態(tài)進行求解，并與對標車的前四階模態(tài)以及路面和發(fā)動機的激勵頻率進行對比，結(jié)果顯示前

3、副車架的各階模態(tài)頻率均高于對標車各階對應(yīng)模態(tài)頻率，且不會與路面和發(fā)動機的激勵發(fā)生共振。結(jié)合前副車架的強度、模態(tài)分析結(jié)果判定前副車架可以進行輕量化設(shè)計，所以在文章最后通過HyperStudy軟件對前副車架進行了多目標遺傳算法下的尺寸優(yōu)化。優(yōu)化過程中，通過對前副車架的九個部件尺寸變量進行主效應(yīng)分析，篩選出對響應(yīng)主效應(yīng)較大的六個尺寸變量。以前副車架某兩個普通工況下的最大應(yīng)力小于材料屈服強度為約束條件；以前副車架的第一階自由模態(tài)頻率最大和總質(zhì)量