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約束條件的確定
進(jìn)行有限元分析時(shí)，為了使數(shù)值存在且其解唯一，必須消除車架結(jié)構(gòu)的剛體位移，從而保證車架結(jié)構(gòu)總剛度的矩陣非奇異。對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行正確的選擇，并對(duì)其自由度加以邊界約束是有限元分析的重要技能。車架是一個(gè)薄壁梁的幾何結(jié)構(gòu)，它在正常工作時(shí)，車輪所受的激振，通過懸架和板簧傳到車架上，所以邊界約束點(diǎn)確定在懸架板簧與車架連接處。對(duì)其約束六個(gè)方向的自由度。
載荷和邊界條件的確定
應(yīng)用有限元法進(jìn)行分析時(shí)，載荷通常是給定的。根據(jù)不同的工況確定載荷，是保證有限元分析結(jié)果反映實(shí)際情況的前提。根據(jù)載荷在結(jié)構(gòu)上的分布情況，可以分為集中載荷和分布載荷。當(dāng)外載荷作用在結(jié)構(gòu)很小的區(qū)域上時(shí)，可以把這種載荷認(rèn)為是集中載荷。如果作用在結(jié)構(gòu)上的載荷作用在一定面積或長(zhǎng)度上，則這種載荷是分布載荷。根據(jù)載荷隨時(shí)間是否變化來(lái)判斷，又可將載荷分為動(dòng)載荷與靜載荷。當(dāng)載荷大小、方向和作用點(diǎn)隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)，那么這種載荷稱為動(dòng)載荷，而當(dāng)僅僅是載荷作用點(diǎn)隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)，被稱作移動(dòng)載荷。當(dāng)載荷的大小、方向和作用點(diǎn)不隨時(shí)間變化時(shí)，這種載荷被稱為靜載荷或固定載荷。在生成有限元計(jì)算模型時(shí)，載荷需要根據(jù)相應(yīng)的工況來(lái)判斷。該車身重量為640kg，根據(jù)車身車架的關(guān)系，車身的重量按均布載荷處理分配到車架上，發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、蓄電池等按照集中載荷處理，施加在其相應(yīng)的橫梁部位。

車架的靜力學(xué)分析
對(duì)車架的靜力學(xué)分析，是指在車架滿載的情況下，對(duì)其結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行的分析，以便得出最大載荷作用下的變形與應(yīng)力。汽車車架必須要滿足安全要求，即車架不會(huì)發(fā)生表面損壞，也不允許出現(xiàn)塑性變形或斷裂。由于汽車的實(shí)際工況十分復(fù)雜，本文對(duì)泡沫鋁填充前、后的車架進(jìn)行正常行駛在平坦路面上的工況進(jìn)行分析，即在四輪著地的條件下分析車架的應(yīng)力分布和變形情況，從而找出填充后車架與填充前車架差異，并進(jìn)行對(duì)比，從而找出填充后的車架模型是否擁有優(yōu)勢(shì)。在車架有限元模型的基礎(chǔ)上，對(duì)車架進(jìn)行約束和加載，得出填充前的車架與填充后的車架在彎曲工況下的應(yīng)力圖和位移圖。填充前與填充后的車架在彎曲工況下的最大應(yīng)力點(diǎn)均出現(xiàn)在車架的橫梁與縱梁的交界處。因其受約束的影響而出現(xiàn)了應(yīng)力集中的狀況。所以可知，泡沫鋁填充結(jié)構(gòu)車架在質(zhì)量減輕的同時(shí)具有更好的動(dòng)態(tài)特性，完全符合汽車中的使用要求。