车架是轻型载货车的主要承载系统,车辆的大部分部件(如动力总成、驾驶室、货箱、前后桥等)均与车架直接相连。由于车架系统结构复杂,无法用传统的计算方法实现对车架的精确计算。而近年来随着有限元方法的迅速发展,可以用计算机对车架模态进行仿真分析,模态的设计与分析克服了静态方法的局限性,强调从车架结构的整体考虑,在整车校核中考虑了振动的因素。以便了解车架的振动特性是否满足整车需求,以规避由于布置不当导致的共振现象,进而为后续的车架设计提供有力的理论依据。文章以某轻型载货车车架为研究对象,采用HyperWorks软件中的HyperMesh模块建立车架的有限元模型,并用MSC.Nastran求解器分析车架的自由模态,得到车架的固有频率及振型,从而对车架的振动特性做出评估。?固有频率和振型向量是表示振动系统特征的重要物理量，是进行车架结构设计必不可少的参数，振动系统的特征值问题为：（1）式中：M、C和K为对应的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵分析流程-数控滚圆机滚弧机张家港电动折弯机滚圆机滚弧机，分别为加速度和速度矩阵，F为作用力向量。对于无阻尼自由振动系统，上述方程可简化为：（2）自由振动时，各点做简谐振动，各节点位移为：（3）由（2）式、（3）式可求得：本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/（4）求出方程（4）的特征值和特征向量f即可求得系统的固有频率及相应振型。3HyperWorks建模及分析流程利用HyperWorks分析流程如下图所示：图1yperWorks分析流程4轻卡车架的CAD模型由于UG软件与HyperWorks软件有着良好的接口，故本文分析所用的轻卡车架的三维模型由UG进行建立，建立好的三维CAD模型图1所示：图2车架CAD模型图3车架有限元模型5车架的有限元模型由于车架纵梁上的小孔只影响纵梁上的局部刚度，而对整个车架的计算精度影响较小，因此在有限元建模过程中，为方便网格划分，减少畸异形网格，缩短计算机运算时间，可以对模型进行简化处理，比如忽略半径5mm以下的孔，仅保留有影响的大孔，同时去除过渡圆角等结构，最后铆接、螺接等结构采用RBE2及BEAM单元进行简化处理。为减少工作量及网格划分时间，可将CAD模型导出为IGS格式，通过HyperWorks软件的BatchMesher模块对车架各纵梁及横梁进行网格划分，再对质量不合格的网格进行必要的处理。然后在HyperMesh-Nastran模块中根据纵梁、横梁实际情况进行材料、属性的添加工作，最后再利用REB2及BEAM单元进行链接，最终得到车架总成有限元模型，该模型共有82109个节点，77369个单元，如图2所示。接下来需要对车架各横梁、纵梁等添加好材料、属性等项目，车架所用钢板材料、属性如下表分析流程-数控滚圆机滚弧机张家港电动折弯机滚圆机滚弧机本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/