基于有限元分析的节能车车架结构优化设计-计算机应用与软件.PDF

第３０卷第１０期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３０Ｎｏ．１０ ２０１３年１０月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｏｃｔ．２０１３ 基于有限元分析的节能车车架结构优化设计 李　晓　朱　迅　管小清 （北京电子科技职业学院　北京 １０００２６） 摘　要　　针对节能车结构设计中减轻重量与减小变形相矛盾的现状，通过ＡＮＳＹＳ对两种不同车架结构进行受力和变形分析，用 Ｏｒｉｇｉｎ绘制出变化曲线，总结应力和变形规律，比较两种结构设计的性能差异，分析得出改进后的方案在重量减轻的情况下，在许用 应力范围内，应力分布更合理，变形更小。实验结果充分证明了结构设计的合理性和可行性，对今后节能车优化设计有一定指导 意义。 关键词　　节能车　结构设计　ＡＮＳＹＳ　应力　形变 中图分类号　ＴＰ３９９　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１３．１０．０２７ ＯＰＴＩＭＩＳＥＤＤＥＳＩＧＮＯＦＦＲＡＭＥＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＥＮＥＲＧＹＳＡＶＩＮＧＶＥＨＩＣＬＥＳ ＢＡＳＥＤＯＮＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＡＮＡＬＹＳＩＳ ＬｉＸｉａｏ　ＺｈｕＸｕｎ　ＧｕａｎＸｉａｏｑｉｎｇ （ＢｅｉｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｉｎｌｉｇｈｔｏｆｔｈｅｓｔａｔｕｓｉｎｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｓｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｅｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｆｏｒｃｅａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｅｓｏｎｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｙＡＮＳＹＳ，ｕｓｅＯｒｉｇｉｎｔｏ ｄｒａｗｔｈｅｉｒｖａｒｉａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓ，ｓｕｍｍａｒｉｓｅｔｈｅｒｕｌｅｓｏｆｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｔｗｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｓ．Ｗｅ ａｎａｌｙｓｅａｎｄｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈａｔｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｓｃｈｅｍｅｈａｓｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｌｅｓｓｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅｗｅｉｇｈｔａｎｄｗｉｔｈｉｎｔｈｅａｌｌｏｗａｂｌｅｓｔｒｅｓｓｓｃｏｐｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｆｕｌｌｙｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｉｓ ｈａｓｃｅｒｔａｉｎｇｕｉｄｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｓｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ　ＡＮＳＹＳ　Ｓｔｒｅｓｓ　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ 在实际应用中发挥出良好的优势。 ０　引　言 Ｈｏｎｄａ节能竞技大赛是将参赛团队设计制作的汽车在规定 时间、规定路线下，行驶一定距离，并由此换算出车辆消耗一升 油能够行驶的公里数，耗油量少者则胜出的一项赛事。其中参 加比赛的车辆均搭载由本田公司开发的 １２５ｃｃ化油器低油耗 四冲程发动机。在发动机确定的前提下，车辆的轻量化对节能 有巨大意义。众所周知，减轻重量有可能带来最大承载力的减 小，从而造成结构失效。如何合理地改善结构是历届节能车团 队要重点解决的问题。 笔者所在团队设计一款节能车，车架是由方形铝合金空心