张歆伊，郑再象，张友宏

（1.扬州大学机械工程学院，江苏 扬州 225000；2.扬州市职业大学机械工程学院，江苏 扬州 225000）

车架承担了汽车各部分总成的质量与载荷，是关键的承载部件，并且还要承受汽车在行驶过程中所产生的各种力和力矩[1]。因此，车架的强度和刚度设计在汽车总体设计中起着至关重要的作用[2]。本文利用有限元软件进行建模分析，得出静态分析结果并生成应力和变形的云图，更加清楚地了解在各工况下车架变形与应力分布情况，以便于针对某些薄弱部位进行优化改善，为后续的设计制造提供理论基础。

1 车架有限元模型建立

本文采用的是一款由两根纵梁和六根横梁组成的车架结构，在类型上属于典型的边梁式车架，其纵、横梁之间通过衬板连接，采用铆钉或螺栓的连接方式。车架总长为11 200mm，总宽为2 160mm。

1.1 几何处理

有限元分析只对于真实情况的模拟，因此，在建立有限元模型前对几何模型进行了适当的简化处理[3]。几何前处理是有限元数值模拟分析中至关重要的一步，直接影响着后续计算结果的准确性[4]。

本文用到Hyperworks 的Optistruct 模块，清除一些对计算结果产生较小影响的部分，如圆角、倒角等，清理这些小细节可以在不影响分析结果精度的前提下大大减小计算时间和计算量。

1.2 网格划分

车架模型在抽取中面后选择壳单元PSHELL 进行网格划分，其中焊接部分采用三角形壳单元进行模拟，螺栓连接部分采用刚性单元进行模拟。车架网格划分尺寸为5mm，单元数量为897 898 个，节点数量为901 252 个，最终网格划分如图1 所示。……