伍柏霖 顾小川

摘要：为了保证车架结构在受载时有足够的可靠性及疲劳强度以避免产生破损和满足轻量化的要求，本文以厢式货车的车架为对象进行疲劳分析。先在Pro/E中建立车架的三维模型，将其导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中进行静力学分析，得出车架在弯曲工况下的应力和应变分布情况，再联合nCode Designlife软件并结合材料SN曲线对车架进行疲劳分析。经过仿真分析最终得出了车架的寿命云图和破损云图，确定了车架的易破损部位以及部分危险节点的循环次数。

Abstract： In order to ensure that the frame structure has sufficient reliability and fatigue strength under load to avoid damage and meet the requirements of light weight， this paper takes the frame of a van truck as an object to carry out fatigue analysis. First establish a three-dimensional model of the frame in Pro/E， import it into the finite element analysis software ANSYS Workbench for static analysis， obtain the stress and strain distribution of the frame under bending conditions， and then combine it with nCode Designlife software And combined with the material SN curve for fatigue analysis of the frame. After simulation analysis， the life cloud diagram and the damage cloud diagram of the frame are finally obtained， and the vulnerable parts of the frame and the cycle times of some dangerous nodes are determined.

關键词：车架;疲劳寿命;有限元分析;静强度;nCode Designlife

Key words： frame;fatigue life;infinite element analysis;static strength;nCode Designlife

中图分类号：U467.3                                      文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）10-0048-02

0  引言

车架作为汽车零部件中长时间受较大载荷，且较为复杂的一个构件，是最主要的装配基体及承载件，承载着发动机、变速器、驾驶室总成、传动系等总成的载荷，并在汽车行驶过程中承受传递过来各种力及力矩（包括动载荷和静载荷）[1-2]。边梁式车架的组成一般包括两根纵梁、位于中间的横梁以及一些用于连接钢板弹簧或者悬架的支架[3]。本文在经过参考国内国外汽车车架的结构与工作原理以后利用Pro/E建模软件对车架进行了三维立体模型的建立，随后导入ANSYS Workbench软件中进行有限元静强度分析，最后联合nCode Designlife对车架进行了疲劳寿命仿真预测。

1  车架模型建立

本文基于一定的简化和假设，为解放牌某一款厢式货车的边梁式车架为模型原型拟定建模参数。此车架结构包括两根纵梁和六根横梁以及板簧支架，纵、横梁的材料均选取16Mn钢;车架总体的纵向总长为5800mm，宽度为740mm，纵、横梁都是采用槽型钢结构，由钢板冲压而成，钢板厚度设置在7mm。……