郭建华(黑龙江工程学院现代教育中心，黑龙江哈尔滨 150050)

基于ANSYS Workbench的汽车车架静力学分析

郭建华
(黑龙江工程学院现代教育中心，黑龙江哈尔滨 150050)

本文应用ANSYS Workbench建立汽车车架的三维实体模型，进行网格划分，施加约束和载荷，建立汽车车架有限元模型,并对各个工况下的车架进行静力学分析，得到相应的应力和变形分布图，根据数据分析各种工况下应力较高区域的成因，校核了车架的强度。

汽车；车架；有限元；静力学分析

汽车车架一般由横梁和纵梁组成，车架不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且是汽车的承载基体。车架的工作状态比较复杂，很难通过数学方法对其进行计算。有限元法是一种为求解偏微分方程边值问题近似解的数值技术，利用有限元软件，如ANSYS软件，可以对汽车车架的静态特性进行较为准确的分析[1-3]。

1 车架三维实体模型

建立模型是进行有限元分析的前提条件，模型建立的好坏直接影响之后的各种有限元分析结果。与ANSYS APDL参数化建模方式相比，ANSYS Workbench属于CAE软件整合平台，界面更加友好，建模操作更加便利[4-6]。

本文采用了ANSYS Workbench建立三维几何模型，并利用ANSYS Workbench模型进行静力分析，三维模型如图1所示。

图1 车架三维几何模型

2 车架有限元模型

有限元模型的单元网格划分直接影响分析结果的精度和准确性。本文采用几何模型网格划分法建立车架有限元模型，车架的网络划分模型如图2所示。实体模型采用手动网格划分，取100网格方法，选用hex dominant，网格尺寸选用10 mm。……