基于的汽车钢板弹簧前支架有限元仿真.pdf

基于UG的汽车钢板弹簧前支架有限元仿真 FiniteelementsimulationofafrontbracketofIeaf basedonUG spring 陈本军，王东方，苏小平 CHEN Ben-jun．WANGDong．fang，SUXiao．ping (南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009) 摘要：本文运用软件UGNX5．0建立某汽车钢板弹簧前支架的三维模型，并利用UG高级仿真功能对 该支架进行了结构受力分析，得到了该构件的应力、应变及位移分布云图，在此线性静力分析 基础上进一步对该构件进行疲劳分析，为零件的合理设计提供了有价值的参考。 关键词：UG弹簧支架；有限元仿真；疲劳分析 1 5 009-01 中图分类号TG386；TGl 文献标识码A 文章编辱1 34(2009)06一0093一03 0引言 式中：{o)为单元内任一点应力列阵；[D】为材料弹 性矩阵；{￡n)为单元的初应变列阵。 汽车钢板弹簧前支架是汽车行驶系统中的一个 重要构件…，它的功用是将汽车在行驶过程中路面 2仿真计算及结果分析 作用于车轮上的力传递到车架上，以保障车辆的正 2．1三维模型建立并划分网格 常行驶。设计不合理的支架易于磨损断裂，对汽车 UG具有强大的三维实体造型功能，通过参数 安全行驶构成了极大隐患【2]。随着有限元技术的发 化建模的方式可以方便的建立支架模型【4’5]。将三维 展，在产品的设计研发阶段引入有限元分析技术， 模型导入高级仿真模块，进入有限元分析的前处理 对于改进产品的性能是一个行之有效的方法。本文 阶段。通过观察模型，发现该模型上存在不少小圆 NX 通过UG 5．0对某农用汽车钢板弹簧前支架进行 角特征，这些小的特征在UG中可以通过理想化几 了有限元结构分析，并对它的疲劳性能作了初步研 何体的方式去除。简化模型之后选用10节点四面体 究，为该产品的研发提供了指导意义。 单元对该支架划分网格，通过属性编辑器对划分好 1理论依据 的网格进一步改进，在关键区域细化网格，划分好 本文主要采用UGNX5．0对该支架进行有限元 的网格如图l所示，支架节点数为94971，单元数 55279。 分析计算，除求解器采用MSC．Nastran外，其余步 骤均在UG中完成。流程为：1)建立模型；2)划分 网格；3)施加载荷以及约束；4)求解；5)结果后 处理。该分析方法的理论依据是有限元法。有限元 法的基本思想是将结构离散化，用有限个单元来表 示复杂的工程结构，单元之间通过有限元节点相互 连接，根据有限元基本理论建立有限元总体平衡方 程，然后求解口J。应变计算公式为： {￡)-[曰]{6}。 式中：{￡)为单元内任一点应变列阵；[别为单元应变 矩阵；f研8为单元的节点位移阵列。 应力计算公式为： {G)-[D](旧](6卜{￡n))