商用车动力学计算中的车架建模
作者:程超 卢炳武 秦民 张延平 刘春燕 郝文权
来源:《计算机辅助工程》2013年第03
        现代商用车摘要:针对商用车动力学计算中车架的建模,在利用车架CAD数据通过有限元法生成MNF文件的基础上,通过研究试验模态文件,到一种实现车架柔性体简易建模的方法. 该方法能够实现对车架一扭和垂向一弯模态频率与模态振型的设定,简化车架的建模工作.通过该方法可以实现在车型概念设计阶段,利用商用车动力学计算分析来规划和控制车架的弯扭特性,从而提高车辆的乘坐舒适性.
        关键词:车架; 乘坐舒适性; 商用车; 虚拟仿真
        中图分类号:U463.32文献标志码:B
        0引言
        车架总成是商用车中最重要的总成之一,车辆中几乎所有的总成部件都安装在车架上,承受所装载的全部质量,并传递全部的驱动力和制动力,因此,车架应该具有足够的强度和合适
的刚度.[1]车架强度要求保证车架在各种道路条件下不致过早受到严重损坏,要有足够的使用寿命;车架刚度会影响到车辆的平顺性,车架应具有合适的弯曲刚度和扭转刚度.
        在进行商用车动力学计算时,一般可简单地将车架处理为刚体.当考虑车架的柔性时,可在车架三维几何模型基础上,通过有限元软件生成模态中性文件,导入到车辆模型中.使用该方法的前提是已有车架的完整三维几何模型,而使用有限元软件进行处理,耗时长,且不易修改.
        现代车辆设计越来越希望在车辆的概念设计阶段引入CAE手段,从而对车辆部件的详细设计起到指导作用.在概念设计阶段,往往还没有车架三维几何设计,针对这种情况,本文通过研究试验模态文件,实现车架的简易建模,可实现对车架一扭、垂向一弯模态频率和模态振型的设定.通过这一方法实现在车型概念设计阶段,利用商用车动力学计算分析结果规划定义车架的基本弯扭特性,避免车辆零部件在后期作较大的改动,更好地满足车辆平顺性的需求.