鉚接車架結(jié)構(gòu)有限元分析.pdf

1、車架是汽車總成中的重要組成部分，它是發(fā)動機、行駛系、傳動系等各大系統(tǒng)的承載基體，在行駛中車架的受力和變形對整車的行駛穩(wěn)定性和安全性有很大影響。目前大多數(shù)汽車的車架與車架周邊零部件的連接都是應(yīng)用鉚接技術(shù)實現(xiàn)的，由于承受著來自系統(tǒng)內(nèi)外的各種力和力矩，這些鉚接部位經(jīng)常出現(xiàn)開裂和斷裂等破壞現(xiàn)象。在車架的有限元分析研究中大多是將鉚接簡化為剛性連接，這樣的處理會大大增加鉚接局部位置的剛度，導(dǎo)致分析結(jié)果與實際情況誤差很大，并且無法反映鉚接部位的應(yīng)力、

2、應(yīng)變的分布狀態(tài)。為全面、真實地反映鉚接車架的強度、剛度情況，本文基于接觸非線性分析對某款鉚接車架進行了非線性有限元分析，論文主要做了如下三項工作：
　　一、鉚接車架模型可以劃分為有鉚釘連接和沒有鉚釘連接的兩種區(qū)域，本車架含有很多鉚釘接觸對，為了簡化有限元模型的單元數(shù)量，提高計算效率，本文提出了一種實體單元—殼單元混合建模方法。首先將沒有鉚釘部位的車架應(yīng)用殼單元進行網(wǎng)格劃分，有鉚釘?shù)牟课挥脤嶓w單元進行網(wǎng)格劃分，然后針對連接處的殼單元

3、與實體單元含有不同數(shù)目的自由度，根據(jù)兩種單元的變形協(xié)調(diào)條件建立約束方程，并且應(yīng)用實例進行了分析和計算，驗證了約束方程在處理混合單元連接處的有效性。
　　二、本文探討了接觸問題中的面—面接觸問題，詳細(xì)介紹了建立面—面接觸模型的的流程以及求解器的選擇。逐一建立了橫縱梁鉚接區(qū)域的鉚釘接觸模型，通過非線性有限元分析，更加準(zhǔn)確的分析出車架鉚接區(qū)域的局部應(yīng)力和應(yīng)變，有助于對貨車行駛過程中鉚釘發(fā)生疲勞破壞機理的研究。
　　三、應(yīng)用實體—殼