杨永鑫，冯 川

(滨州学院 机电工程学院，山东 滨州 256600)

0 引 言

重型卡车作为物流交通、建筑工程和工业生产的主要运输车辆，应用领域广泛。在行驶过程中，卡车车身承载较大的货物负重和行进路面凹凸不平颠簸振荡，这样恶劣的工作环境也对卡车性能提出了更高的要求。

车架是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构，承受车辆的载荷和来自车轮的振动冲击，对车辆的安全性和稳定性至关重要。重型卡车在长时间行驶后，车架会出现明显的变形，甚至发生断裂等情况，造成安全事故[1]。因此研究重型卡车车架强度和刚度的变化规律，通过材料和结构的优化设计使其满足苛刻的工作要求，是非常必要的。

笔者通过对某重型卡车车架的有限元分析及轻量化设计，得出车架在四种典型工况下应力及应变的变化规律，并就刚度与强度完成了校核检验，所得结论对车架的结构设计具有积极的指导意义。

1 模型的建立

本文研究的对象是某重型卡车车架，主要由2根纵梁、15根横梁及多种焊接件组成。卡车的主要结构参数如表1所示。

在SolidWorks软件中完成车架结构模型的建立。在建模过程中忽略螺栓、铆钉等对分析结果影响较小的覆盖零件，同时将所有圆角和倒角简化成直角[2]。车架的三维模型如图1所示。

表1 卡车主要结构技术参数

图1 车架的三维模型

2 有限元静力分析

将三维模型导入ANSYS软件中进行有限元分析。由于车架的横梁和纵梁都采用平直设计，因此选四节点壳体单元SHELL63进行分析。……