柳海南，范平清，刘天宏

（201620 上海市 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院）

0 引言

沙滩车经常行驶在地形复杂且路况较差的环境下，在农业、军事、娱乐休闲等环境下应用较多[1]。车架作为沙滩车的承载主体，将发动机、传动系统、操纵系统等各个部件连接在一起，要求不仅有足够的强度和刚度，还要其动力性能良好[2-3]，因此对车架结构进行有限元分析在整车研发过程中有着重要意义。

目前在工程实际中，以有限元法为主的结构分析方法已经成为解决现代汽车设计问题的主要方法[4]。利用HyperWorks 软件进行分析能够有效地减少设计时间，提高工程设计的效率，对车架的轻量化设计、结构优化等方面有着十分重要的作用[5-6]。赵孟阳[7]等人研究了5 种典型工况下纯电动物流配送车车架的强度分析；尹安东[8]等人通过分析和预测车架结构，从而对其薄弱部分提出改进方案和建议；张增年[9]等人对某车载固压设备的车架进行了强度和模态分析；侯康[10]等人利用模态分析来判断车辆行驶过程中是否存在共振现象。

本文以某型号沙滩车车架作为研究对象，利用HyperMesh 对车架进行静力学分析和模态分析，从而对此类车型的设计和改进提供帮助。

1 车架模型简介及有限元模型的建立

1.1 车架结构特性

本文选用某款沙滩车车架作为分析对象，利用CATIA 建立了如图1 所示的三维模型。车架总长为2 305 mm，宽为1 285 mm，焊接而成。车架材料为Q345 结构钢，弹性模量为2.1×1011Pa，密度为7 900 kg/m3，泊松比为0.3。

图1 车架……