石云

上海交通大学机械与动力学院

前言

副车架可以看成是前后车桥的骨架，是前后车桥的组成部分。副车架并非完整的车架，只是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与“正车架”相连，习惯上称为“副架”［2］。副车架从整车装配、包装运输到正常的行驶，都要承受各种不同的载荷，载荷性质也不尽相同，包括冲击、静力、交变载荷。车辆舒适、安全和轻量化对副车架在强度、振动、疲劳和质量方面提出了很高的要求。本文运用有限元软件模拟实际的台架试验，对副车架强度进行分析，并在此基础上对副车架疲劳分析并校核。

1 有限元模型建立

1.1 网格划分

采用HyperMesh对副车架总成进行网格划分，单元采用四边形，焊缝模拟采用Shell模拟，长度与实际的焊缝长度相符。橡胶衬套采用实体单元。图1为副车架有限元模型。

1.2 材料定义

钢板参数：弹性模量2.1×105N／mm2，泊松比0.28。

图1 副车架有限元模型Fig.1 The cradle finite element model

副车架有限元单元总数55658个，四边形单元总数54054个，三角形单元总数1604个，零件之间的连接采用837个刚性单元和16个梁单元进行模拟。

2 副车架疲劳台架试验验证分析

为了验证副车架设计，对于样件必须进行台架疲劳试验。副车架台架试验主要是针对车辆在使用过程中副车架常见工况进行，这些工况包括制动，转弯或者加速。本章节针对制动工况和加速工况进行台架试验的CAE分析和验证，并进行了比对。

2.1 疲劳工况有限元分析

疲劳分析过程中，假定载荷从0加载到最大载荷作为一个循环，时间历程如图2所示。……