有限元仿真分析在后橋減震器支架設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

文/劉 超 段圣文（安徽安凱汽車股份有限公司）

客車的后橋減震器支架受沖擊強(qiáng)度大，損壞頻率高。按照傳統(tǒng)的方式只能通過(guò)市場(chǎng)反饋來(lái)驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，無(wú)法滿足當(dāng)今的設(shè)計(jì)需求，如果在大批量訂單上出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)將造成巨大的損失。隨著科技的進(jìn)步，CAE 仿真分析為車輛局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度驗(yàn)證打開(kāi)了大門，本文介紹有限元仿真分析在客車的后橋減震器支架的具體應(yīng)用。

一、模型建立及參數(shù)

1.材料參數(shù)

后橋槽梁及減震器支架使用的材料為510L 鋼材，屈服極限為355MPa。

2.模型參數(shù)

部件中網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)為687 個(gè)，網(wǎng)格數(shù)為884 個(gè)，Comps 數(shù)量為3 個(gè)。

3.模型建立及加載

截取后橋局部槽梁和減重器支架，建立模型如圖1所示，對(duì)減震器支架進(jìn)行加載，加載力方向沿著減震器軸線方向，后橋槽梁兩端進(jìn)行限位固定設(shè)置。

圖1 模型建立

二、模型強(qiáng)度分析

本次車輛配置的減震器的充液量為310mL，其最大壓縮阻力為1000N，最大拉伸阻力為6500N，由于拉伸阻力比壓縮阻力大，故選擇最大拉伸阻力6500N 作為加載力設(shè)置數(shù)。只要最大極限值的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，就可以保證后橋減震器支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足使用要求。按減震器作用力方向在減震器支架處設(shè)置6 500N 的拉伸阻力，如圖2 所示。

圖2 后橋大梁模型及施加6 500N 拉伸阻力

對(duì)模型進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如圖3 所示。

圖3 后橋大梁強(qiáng)度分析結(jié)果

由圖3 可以看出，后橋槽梁最大應(yīng)力為642.4MPa，出現(xiàn)在減震器支架與后橋大梁連接的螺栓孔附近，由于后橋大梁采用的材料為510L，其屈服強(qiáng)度為355MPa，由此可判定此模型方案不能滿足使用要求，還需要進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。……