论文摘要：微型汽车车架CAD/CAE技术应用研究

车架是汽车非常重要的部件，车架的强度、刚度及动态特性直接影响整车的使用寿命、舒适性、车内噪声、操纵稳定性等基本性能。传统的设计方法周期长、成本高，CAD/CAE技术的在车架设计中的应用，可以大大缩短车架开发周期、降低开发费用，提高设计质量。论文首先研究了车架三维实体建模过程中的关键技术问题，选用CATIA软件建立了车架的三维实体模型，在此基础，研究了车架有限模型的建模方法，包括CAD模型的导入、主坐标系的建立、单元的选择、模型的简化原则等，并建立了某微型车车架的有限元模型。其次，论文对车架进行了结构静力分析，计算了该车架结构在弯曲和扭转两种工况下的刚度、强度，并对计算结果进行了评价，提出了相应的结构改进建议。结果表明：该车架结构的整体弯曲刚度、局部弯曲刚度与整体扭转刚度均符合要求，并且远远超出规定，应通过合理的改进措施将其确定在合适范围内；该车架结构的弯曲应力与扭转应力均在材料的屈服极限以内，弯曲应力裕量较大；另外，车架存在局部应力集中现象。所以，必须对车架进行结构优化。最后，论文采用Block Lanczos法进行了车架的模态分析，计算了车架结构前九阶的固有频率和振型，其中车架一阶为垂直弯曲振型，二阶为侧向弯曲振型，三阶为扭转振型。结果表明：主纵梁在与第五支架梁连接处的弯曲刚度、扭转刚度较小，易发生变形，且变形量较大；背门下骨架左右晃动的位移较大，易发生断裂。针对存在的问题，论文提出了应采取的结构优化方法。论文所提出的CAD/CAE建模方法、分析结论及车架结构改进建议，对于某微型汽车车架及其它车型的车架设计，具有普遍的指导意义。