龚林波，褚超美，顾 放，梅 超

（上海理工大学 机械工程学院，上海 200093）

0 引 言

后副车架作为底盘系统重要的承载元件，与车身和悬架系统相连，主要作用是提高悬架系统的连接刚度，减少路面震动的传入，从而增强轿车的舒适性。由于汽车行驶路况的不同，车架在行驶的过程中受力情况复杂，不仅要求车架有足够的强度和刚度，而且要求其质量越轻越好。在产品设计阶段，车架的轻量化研究不仅对减少原材料的浪费、降低生产成本和提高产品竞争力都具有很重要的实际意义，而且对新产品的开发具有重要的指导作用。

现代设计方法不断提高，运用有限元分析方法实现轻量化设计，使设计过程可预见、可控制。CATIA、Hyperworks利用计算机技术分别考虑了车架承载过程中的各种约束，将安全性和舒适性引入轻量化设计过程中，为后副车架的轻量化研究提供了技术上的借鉴。

1 车架有限元模态分析

1.1 后副车架有限元模型的建立

根据对原后副车架的结构受力情况分析，并依据镁合金的材料特性，利用三维造型软件CATIA对原始的结构进行优化，初步建立出三维模型。考虑到一些小部件对车架总质量影响不大，对其进行了一些简化，最终建立模型如图1所示，其材料的力学性能如表1所示。

图1 车架三维模型

表1 后副车架材料的力学性能

使用HyperMesh对三维模型进行网格划分建立有限元模型，为保证模型的准确性，在此次设计的网格划分中采用局部人工改善网格和自动划分相结合的办法来达到网格质量要求。……