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该文以IVECO新型客车车身为研究对象,从有限元建模、模态分析、静力分析、瞬态动力分析和结构优化等几个方面阐述了有限元法在客车车身开发中的应用,并为IVECO新型客车车身的开发提供了卓有成效的指导意见,探索了车身有限元建模的特点和一些有限元分析的方法,丰富和发展了现代车身设计方法,对提高车身设计效率和设计水平具有积极的意义.该文分析了客车车身的结构应力和变形的特点,在现有客车车型模型的基础上,应用参数化和模块化的建模方法,建立了以壳单元为主,更为详细的新车型车身有限元模型.对地板的凹凸槽和车身零件连接中的点焊及螺栓联结的建模方法进行了详细的讨论和总结.车身模态计算与模态试验的结果对比,表明新车身模型在整体的动态特性上具有非常高的精确度.通过对车身的模态分析,获得了车身结构固有振动特性,并找出了车身结构在动态激励时的薄弱环节.通过新旧两种车型模态对比,发现新车型在整体刚度上比原车型有较大幅度降低.模态分析结果还表明IVECO客车车身骨架外的蒙皮结构对车身低阶模态有较大影响.总结了静力分析所能模拟的汽车工况,并以扭转工况为例说明了车身静力分析的方法和过程.根据路面对轮胎的单向约束特性,建立了可用于汽车在路面位移激励下瞬态过程分析的轮胎模型.利用阻尼与时间的相关作用消除模型的非稳定状态对瞬态分析的影响.针对包括静力的瞬态过程,提出了静、动态叠加的瞬态分析方法,经过与全瞬态分析方法对比,证明在工程上是可行的. |