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基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究随着工程车辆在建筑、挖掘、运输等领域的广泛应用，驾驶室的设计和研究成为了工程车辆制造商和驾驶员们关注的焦点之一。
工程车辆驾驶室作为驾驶员工作和生活的重要空间，对驾驶员的安全、舒适以及工作质量有着直接的影响。
因此，基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究显得尤为重要。
有限元方法是一种数值分析方法，广泛应用于各个领域的结构分析。
通过将结构离散成有限数量的单元，然后通过求解微分方程的近似值来得出结构的应力、形变等特性。
在工程车辆驾驶室的研究中，有限元方法可以对驾驶室的结构进行分析和优化，从而提高驾驶员的安全性和舒适性。
首先，基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究可以帮助设计师了解驾驶室本身的受力情况。
通过建立驾驶室的有限元模型，并施加实际工况下的载荷和边界条件，可以得到驾驶室的应力和形变分布。
通过这些分析结果，设计师可以了解驾驶室的结构强度是否满足要求，进而优化结构设计，确保驾驶室在意外事故中具有足够的保护能力。
其次，有限元方法还可以用于分析驾驶室在振动加载下的响应。
在工程车辆使用过程中，驾驶室会受到各种不同频率和振幅的振动加载，这可能对驾驶员的工作和生活带来不良影响。
通过建立驾驶室的有限元模型，并施加不同振动加载条件，可以得到驾驶室的模态频率和振型，以及位移、速度和加速度等响应。
同时，可以通过引入合适的材料和结构改善措施，来减小驾驶室在振动加载下的响应，提高驾驶员的工作舒适性。
此外，基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究还可以进行驾驶员座椅和人机界面的优化。
驾驶员在工程车辆中长时间工作，其座椅的舒适性对其工作效率和健康状况有着重要的影响。
通过建立座椅的有限元模型，并考虑人体生物力学特性，可以得到座椅对人体的支撑情况和压力分布。
通过引入合适的材料和结构改善措施，可以提高座椅的舒适性和人体的支撑效果。
此外，在驾驶员工作中，人机界面起到了桥梁的作用。
通过有限元方法分析人机界面的合理性，可以优化驾驶员操作的便捷性和精准性。
基于Workbench的重型货车驾驶室强度分析Workbench是一款广泛使用的有限元分析软件，可以用于各种复杂的结构强度分析，包括汽车、飞机、桥梁等。
在传统的重型货车中，驾驶室的结构设计关乎到驾驶员的安全和舒适性。
基于Workbench的强度分析可以帮助设计师评估驾驶室的结构，预测其在碰撞或其他意外情况下的变形和破坏情况，从而指导结构设计和改进。
在进行驾驶室强度分析时，需要先建模。
模型的建立可以通过CAD软件导入几何信息，或者通过Workbench自带的建模工具进行。
在建模时应考虑到驾驶员的坐姿和驾驶员面对的真实环境，例如仪表板、座椅、方向盘、挡风玻璃等。
在建立了模型之后，我们可以设置边界条件和荷载，仿真分析。
边界条件包括固定边界和自由边界。
固定边界是指模型某些部分被固定不动，自由边界是指模型某些部分可以相对运动。
荷载是模拟模型实际运行中承受的重力、悬挂等力，以及各种速度、加速度、倾斜等复杂的载荷情况。
为了保证结果准确，我们需要使用适当的有限元网格划分技术。
网格密度应当在精度和计算效率之间平衡，以获得更好的结果。
在完成网格划分后，我们可以进行强度分析。
强度分析可以根据拉伸、压缩和剪切等作用确定每个网格点的应力状态和应变状态，以评估材料的承载能力和变形情况。
结果表明，Workbench可以优化重型货车驾驶室的强度和减轻结构重量，同时确保驾驶员的安全。
通过分析，我们可以确定关键点和可能存在的短板，并对结构进行调整和优化，帮助实现最佳的结构性能。
总的来说，基于Workbench的重型货车驾驶室强度分析可帮助设计师预测驾驶室在碰撞或其他意外情况下的承载能力和变形情况，指导结构设计和优化。
这种分析方法是目前世界各地广泛使用的，能够显著提高结构性能和强度。
在重型货车驾驶室强度分析中，我们需要考虑各种承载和变形情况，并对驾驶室结构的材料和几何形状进行评估。
以下是相关的数据分析：1. 材料强度数据不同的材料具有不同的强度和可靠性，这对于设计者来说是非常重要的考虑因素。
载货汽车车架拓扑优化设计及有限元分析的开题报告一、研究背景随着物流业的快速发展，货车需求也不断增加。
而车辆的持久稳定性和安全性是货车发展的基础，因此在设计过程中车架的优化设计和有限元分析尤为重要。
从材料及制造工艺角度来看，目前较为成熟的结果是焊接结构，但是这种结构重量较重、成本高、制造周期长、不环保等问题日益凸显，因此要求综合考虑设计材料、拓扑结构、工艺等多方面因素，通过优化设计来提高车辆的质量、性能、经济性和可靠性。
二、研究内容1.车架结构拓扑优化设计。
在满足安全性和结构强度的前提下，结合实际的工作条件和载荷特点，通过最优化设计方法寻找最佳的车架结构形式，减轻车身质量，实现经济性和环保性。
2.车架有限元分析。
采用有限元分析方法，对拓扑优化设计后的车架进行有限元模拟分析，验证其强度和刚度的可靠性，进行有限元分析计算，为车辆的改进提供依据。
3.材料选择及加工工艺的分析。
车架材料的选择及加工工艺直接影响着车体的质量、成本、环保性等方面，以现代先进制造工艺，适当选择适合的材料，实现车体质量的低成本、高品质。
三、研究意义与价值根据研究内容，主要达到以下目的：1.提高载货汽车的安全性和可靠性，减少事故数量和损失，同时提高企业的经济效益。
2.减少我国的能源和环境负担，优化设计和改进制造工艺，避免资源的浪费和环境污染。
3.积累相关技术和经验，在相应领域做出贡献，并推动该领域技术的进步。
四、研究方法1.车架结构拓扑优化设计。
综合考虑载荷、强度、刚度等因素，采用最优化模拟设计方法，缩短设计周期，降低制造成本。
同时，为了防止优化设计过程中出现失控情况，我们建立了一套预警机制来发现和纠正问题。
2.车架有限元分析。
建立标准分析模型，通过有限元分析计算车架的应力、位移和应变，以确定车架的强度和刚度，在改进设计过程中应用结果。
3.材料选择及加工工艺的分析。
在选择材料的过程中，我们将考虑性能、成本等各方面因素。
在加工工艺的选择过程中，我们将专注于工艺稳定性、效率和成本。
作者简介：柴新伟（1981-），男，山西夏县人，在读硕士研究生，研究方向：车辆工程。
收稿日期：2009-0７-02；修回日期：2009－12－01引言汽车车架是发动机、底盘、车身各总成及专用车专用设施的安装基础和关键承载部件。
我国对于一般车架的设计及强度校核，是依靠经典的材料力学、弹性力学、结构力学的经验公式。
传统分析设计方法,具有简单易行的优点,目前在我国的车辆设计计算中仍起一定作用。
传统方法也有明显不足,带有相当的盲目性,每次车架设计改进都不会有明显的突破；而且设计周期长,使得车架的更新换代的速度较慢,不能与现代化商品主产竞争相适应；也不能对车架结构的应力分布及刚度分布进行定量分析。
因此,设计中不可避免地造成车架各部分强度分配不合理现象；使得整个车架设计成本提高,而且某些部位强度不足,容易引起事故；某些部位强度又过于富余,造成浪费,达不到优化设计的目的。
随着CAD/CAE 技术的推广及计算机软硬件的发展,汽车行业已将CAD/CAE 技术用于汽车车架的设计与研究,为工作人员提供了可靠的计算工具[1]。
如果直接从CAD 软件导入Ansys ，会出现一些模型上相关问题，例如失去面，且其前处理不是很好；然而hyperworks 却有良好的CAD 兼容性和很好的有限元模型前后处理功能。
在CAD 中建立车架三维模型时，由于结构复杂,对一些附属结构和工艺结构，简化:1)略去某些功能件和非承载构件。
有些构件仅为满足工艺或使用要求设置,并非根据强度要求设置，对车架结构内力分布和变形的影响较小,因此建模时可以忽略（如工艺孔,缓冲座等）。
2)对某些部件进行简化。
车架主要是用槽钢和钢板铆接和螺栓连接而成，建立结合模型时只保证零件间的相对准确位置和连接孔的对应．根据副车架和主车架的连接方式，可将其简化为主车架左右边梁上的均部载荷，不再单独建模[2]。
将模型从CAD 软件导入hypermesh 中，车架边梁和横梁采用壳单元（SHELL63），实体零件（如吊耳，平衡悬架等）选用实体单元（solid45），钢板和板簧使用刚性梁单元和弹簧单元模拟。
基于有限元的某轻型载货汽车驾驶室地板结构开裂分析与改进随着现代物流业的发展，轻型载货汽车的需求逐渐增加。
然而，在使用过程中，很多轻型载货汽车驾驶室地板结构存在严重的开裂问题，这破坏了车辆的结构完整性，并影响到驾驶员的安全驾驶。
因此，本文将针对某轻型载货汽车驾驶室地板结构的开裂问题进行分析和改进。
首先，本文利用有限元软件建立了该轻型载货汽车驾驶室地板结构的互连荷载模型，并进行了有限元分析。
分析结果表明，地板结构存在应力集中现象，其中靠近底板骨架的位置应力值较大。
在长时间的使用过程中，地板结构在这些位置发生了开裂。
接下来，本文提出了改进方案。
首先，通过增加地板结构的材料强度，可以有效地提高地板结构的抗裂性能。
然而，这种方法成本较高，且并不能完全消除地板结构的开裂问题。
因此，本文还提出了一种通过改变地板结构的几何形状来改善其抗裂性能的方案。
具体地，本文提出了增加地板结构侧面的弯曲曲率，通过这种几何形态上的改进，可以减少地板结构在应力集中区域的应力值，并提高地板结构的抗裂性能。
最后，本文针对该轻型载货汽车驾驶室地板结构开裂问题提出了综合改进方案。
具体来说，综合考虑增加地板结构材料强度和改变地板结构几何形状等多种因素，并进行整体优化，以达到更好的抗裂效果和更经济的成本效益。
综上所述，本文通过有限元分析以及改进方案的提出，对某轻型载货汽车驾驶室地板结构的开裂问题进行了有效解决。
尽管改进方案中仍存在一定的技术和成本挑战，但这个模型的提出和优化对轻型载货汽车的行业发展将会具有重要作用。
在整个改进方案中，有限元分析是重要的一步，它可以帮助用户更好地理解整个结构在使用过程中的情况，从而有针对性地提出改进建议。
在这个案例中，有限元分析揭示了地板结构中的应力集中现象，但是建议的改进方案不应止于此。
通过综合考虑多种因素，我们可以找到更加全面和有效的改进方案。
除了地板结构材料强度和几何形状的改变，另一个可以考虑的方案是通过加强地板结构的支撑杆来提高抗裂性能。
摘要汽车车架是整个汽车的基体，是汽车设计中一个重要的环节。
车架支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的重要机件，承受着传给它的各种力和力矩。
因此，车架必须要有足够的弯曲刚度，也要有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命。
同时，随着现在汽车的发展，载重货车的乘坐舒适性，操控性能也在不断提高，因此车架的设计还应同时兼顾舒适性和操控性。
本文以商用载重货车为研究目标，结合货车的各项参数，对车架进行设计。
确定了车架总成以及纵梁横梁的各项参数。
运用solidworks软件做出了车架的三维模型图。
同时利用ANSYS WORKBENCH有限元分析软件对车架的四种典型工况做出静力分析，得到各种工况下的变形情况和应力分布情况，同时对车架进行了模态分析。
最后根据分析结果对车架做出优化建议。
关键词: 载重货车；车架；结构设计；有限元分析IABSTRACTThe vehicle frame is the base of the car, is one of the most important parts in the automobile design. Frame supports the engine clutch, transmission, steering gear, non bearing body and the container all spring quality the important parts, bear and pass it on to all kinds of force and moment. Therefore, the frame must have enough bending stiffness, also want to have enough strength, to ensure sufficient reliability and life. At the same time, with now the development of automobile and truck ride comfort, handling performance also continues to increase, so design of the frame should also combine comfort and handling.In this paper, the commercial truck as the research objective, combined with the parameters of the truck, the frame design. Frame assembly and the longitudinal beam parameters were determined. The 3D model chart of the frame was made by SolidWorks software.. At the same time, the finite element analysis software ANSYS Workbench of the frame of four kinds of typical working conditions to make static analysis, obtained under various conditions of deformation and stress distribution, and the modal analysis of the frame. Finally, according to the results of the analysis of the frame to make optimization recommendations.Keywords:Truck； frame；structure design；finite element analysisII目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1车架总成概述 (1)1.2国内外研究情况及其发展 (2)2 车架总成设计 (6)2.1参考车型及其参数 (6)2.2车架类型的选择 (6)2.3车架设计的技术要求 (11)2.4车架的轻量化 (13)2.5车架的参数设计 (13)3 车架的有限元静力学分析 (19)3.1车架几何模型的建立 (19)3.2车架有限元模型的建立 (19)3.3车架的静力学分析 (21)3.4 基于静力分析的车架轻量化 (32)4 车架的模态分析 (34)4.1车架模态分析的基本理论 (34)4.2车架有限元模态分析结果 (36)4.3车架外部激励分析 (40)5 总结与展望 (42)III5.1总结 (42)5.2工作展望 (43)参考文献 (45)致谢 (47)IV1 绪论1.1车架总成概述汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架，对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理，生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。
２００７年８月载货汽车驾驶室基本力学性能有限元分析程铭１，鲍际平１，吴阳年２（１．北京林业大学，北京１０００８３；２．简式国际汽车设计北京有限公司，北京１０００８５）摘要：建立了某正在研发的轻型载货汽车驾驶室有限元模型，应用有限元方法对其扭转工况下的静力学性能、固有振型及频率等动力学性能进行了分析。
结果表明，驾驶室整体结构满足静力学性能的要求，但存在局部薄弱环节且在车辆怠速时易与发动机产生共振。
针对分析得到的局部薄弱和共振问题提出了加强和改进的建议，为设计企业改进货车驾驶室结构提供了依据。
关键词：载货汽车驾驶室；有限元法；扭转刚度；模态中图分类号：Ｕ４６１．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－３１４２（２００７）０８－００１３－０４收稿日期：２００７－０４－１４作者简介：程铭，男，满族，籍贯辽宁，北京林业大学车辆工程在读硕士研究生，主要从事车辆结构有限元仿真及车辆被动安全性的研究。
ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＢａｓｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａＴｒｕｃｋ＇ｓＣａｂＣＨＥＮＧＭｉｎｇ１，ＢＡＯＪｉ－ｐｉｎｇ１，ＷＵＹａｎｇ－ｎｉａｎ２（１．ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．ＪａｓｍｉｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｕｔｏＲ＆ＤＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆａＴｒｕｃｋ＇ｓＣａｂｉｓｃｒｅａｔｅｄｗｈｉｌｅｔｈｅｃａｂｉｓｓｔｉｌｌａｔｔｈｅｓｔａｇｅｏｆＲ＆Ｄ，ａｎｄｔｈｅｓｔａｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｄｅｒｔｗｉｓｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｎａｔｕｒａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅａｎｄｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｕｓｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅｎｔｉｒｅｃａｂｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎｄｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｂａｓｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｌｏｃａｌｗｅａｋｎｅｓｓａｎｄｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｉｓｇｉｖｅｎｔｏｅｎｈａｎｃｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｔｒｕｃｋｃａｂ；ＦＥＡ；ｔｏｒｓｉｏｎｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｍｏｄａｌ农业装备与车辆工程ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ２００７年第８期（总第１９３期）Ｎｏ．８２００７（Ｔｏｔａｌｌｙ１９３）０前言在汽车设计领域，伴随着计算技术的迅猛发展，有限元分析在汽车车身数字化开发过程中获得了广泛的应用，尤其是对轿车承载式车身基本力学性能的分析，已经作为新产品开发设计中结构分析的主要内容。
然而对于载货车驾驶室，由于其非承载式的结构且在行驶过程中悬架系统和挠性橡胶垫较好的缓冲、吸振、吸能作用，故对其强度刚度和振动模态特性的要求要低于承载式车身，目前还没有明确的设计标准，所以概念设计阶段的有限元分析校核往往容易被忽视。
也正因此，国内某些车型在投产后出现了局部损坏和驾驶室共振问题，给企业造成了声誉和经济上的双重损失。
为避免同类问题的出现，缩短开发周期，课题组以前处理软件ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ和有限元分析软件ＡＮＳＹＳ为平台，对简式汽车设计公司正在研发的轻型货车驾驶室数模进行了有限元分析，并依据分析结果对结构设计做出了评价和改进建议，使企业在概念设计阶段便可以了解产品基本力学性能，从而有的放矢地进行结构改进，避免重复设计。
１驾驶室有限元模型的建立驾驶室ＣＡＤ数模由简式汽车设计公司提供（如图１），共１５８个零件，包括焊点的位置。
有限元建模在ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ中进行。
为了保证计算结果的正确性、合理性和经济性，在建模过程中尽量保持和原始结构一致的同时，也需要进行必要的简化。
因为过于细致地描述一些非关键结构，不但增加建模难度和单元数目，还会使有限元模型的单元尺寸变化过于剧烈而影响计算精度。
对于必要的简化要以符合结构主要力学特性为前提。
驾驶室结构中的小尺寸结构，如小孔、开口、翻边、小筋和小凸台，设计它们的目的通常是为了局部过渡或工艺上避让一些管线，对整体的强度刚度影响不大，可以忽略。
而为了安装零部图１驾驶室ＣＡＤ数模・１３・２００７年第８期农业装备与车辆工程图４底部垂向应力云图表２扭转工况边界条件图２驾驶室有限元模型件方便而设置的尺寸较大的孔基本都有翻边，对整体刚度和局部强度影响较大，不能做简化处理。
驾驶室所有零件都用板壳单元进行离散。
单元形态以四边形单元为主，避免采用过多的三角形单元引起局部刚性过大；为了使整个驾驶室有限元模型规模不致过大保证计算的经济性，单元尺寸控制在１０～２５ｍｍ；为了保证计算结果的精度，并缩短求解时间，单元质量依表１进行严格控制。
为了更真实地表达驾驶室各零件之间的点焊连接关系，在保证焊点位置精度的前提下，采取了如下焊点模拟方法：ａ．几何上完全协调、消除了料缝的焊接位置，使该处的节点同节点化，使之连为一体；ｂ．部分有料缝的地方，采用刚性单元连接焊接处的节点。
应用以上处理方法，按照“零件－（点焊连接）－分总成－（点焊连接）－驾驶室整体”的顺序完成建模。
材料属性按照驾驶室板筋材料ＳＴ１２定义。
模型规模：驾驶室单元总数为３３２８６个，节点总数为３４５９１个，模拟焊点１９９３个。
最终建立的有限元模型如图２所示。
２静力分析对于一般承载或半承载式车身，主要由强度和刚度两项指标来评价其静力学性能，然而对于载货车，由于其所受的载荷主要由车架来承担，驾驶室承受载荷仅仅包括自重、非模型化车身部件的质量、座椅质量和乘员质量在内的小部分载荷，强度需求较小。
相关资料也显示，在车身设计时，按满足刚度要求确定的结构可同时满足强度要求。
考虑到该载货车驾驶室的结构尺寸（单排车身）和在不平路面上行驶的实际工况（主要由车架扭转引起的驾驶室扭转），提出以扭转刚度作为评价其静力学性能的最关键指标。
将上述有限元模型以命令流的形式导入ＡＮＳＹＳ软件中加载求解，边界条件按右前轮过障碍工况施加，见表２。
在以上边界条件的基础上，在驾驶室前端施加扭距，即右前悬架支撑点处垂向抬高１５ｍｍ（参考简式设计公司提供的相同工况下车架扭转变形量（１５．０３６ｍｍ）施加）。
下图为施加位移载荷后的扭转变形云图（图３）和底部应力云图（图４）。
读取右前支撑点处的垂向反力，由下式计算驾驶室的扭转刚度Ｇ：表１单元质量检查规范四边形单元翘曲角单元边长比四边形单元最小内角四边形单元最大内角三角形单元最小内角三角形单元最大内角单元最小尺寸＜２０°＜１０ｍｍ＞３０°＜１４０°＞１７°＜１４６°＞５ｍｍ约束左后悬架支撑点ｘ、ｙ、ｚ自由度约束右后悬架支撑点ｙ、ｚ自由度约束左前悬架支撑点ｘ、ｚ自由度释放右前悬架支撑点ｘ、ｙ、ｚ自由度释放全部支撑点的转动自由度图３扭转变形云图右后支点左后支点右前支点左前支点・１４・２００７年８月程铭等：载货汽车驾驶室基本力学性能有限元分析图６一阶弯曲（３４．３３６Ｈｚ）图８二阶弯曲（３９．７４８Ｈｚ）Ｇ＝Ｍφ＝ＦＬ１８０πｈＬ!"式中，Ｇ—白车身整体扭转刚度，Ｎ・ｍ／（°）；Ｍ—白车身前端所受扭距，Ｎ・ｍ；Ｆ—强制位移施加点处的垂向反力，ｋＮ；Ｌ—左右前悬支撑间距，ｍｍ；ｈ—右前悬架点垂向位移，ｍｍ。
计算得出驾驶室扭转刚度值为２２３５Ｎ・ｍ／（°），与某非承载式排半结构货车驾驶室扭转刚度计算值（２０２４．１Ｎ・ｍ／（°））相比，较为接近而略有提高。
提高的主要原因是由于结构尺寸相对减小，设计紧凑。
通过比较，一方面说明计算结果是准确的，完全可以作为设计参考；另一方面也反映出驾驶室整体结构设计的合理性，对于该单排非承载式结构的驾驶室，可以完全满足其强度刚度要求。
然而从扭转变形图中可以看出，变形峰值点出现在侧围车身立柱与前围连接处和侧围车窗下部，由于变形能过于集中，若车辆长期在这种恶劣工况下行驶，该部位极易出现疲劳损坏，建议在风窗立柱内增加加强板，或加厚立柱外板以提高易损部位的局部强度和刚性，最大程度上避免该区域的疲劳破损。
３模态分析与评价车身在外界激励下的振动，是其各阶模态振型叠加的结果，而对振动的主要贡献来自车身的低阶弹性模态，因此问题的核心是分析驾驶室的低阶模态。
在ＡＮＳＹＳ软件中，继续调用驾驶室有限元模型，采用Ｌａｎｃｚｏｓ算法对有限元模型进行解析模态计算，边界条件为无任何约束的自由模态。
计算出驾驶室结构０－４０Ｈｚ之间的各阶固有频率，并在ＡＮＳＹＳ后处理器中查看各阶振型图。
各阶频率值如表３所示，其振型如图５～图８所示。
载货车驾驶室所承受的振动激励主要来自车架和发动机的振动。
车架的振动主要由路面对车轮的冲击和传动轴的不平衡引起，二者激励频率通常都＜２０Ｈｚ，而发动机引起的振动因发动机的转速不同而不同，对平头式驾驶室的影响也最为强烈。
该车型预选发动机的基本转速参数为：ａ．怠速６００±５０ｒ／ｍｉｎ；ｂ．额定功率３６００±５０ｒ／ｍｉｎ，因此发动机对汽车的激励频率为：怠速时激振频率：ｆ＝（６００±５０）／６０×２＝２０±１．６７Ｈｚ；正常行驶时激振频率：ｆ＝（３６００±５０）／６０×２＝１２０±１．６７Ｈｚ。
若驾驶室结构模态与上述频率相耦合，将会使驾驶室产生共振，严重时会使整个汽车发生抖振，车内噪声过大，局部产生疲劳破坏。
为此，提出载货车驾驶室模态分析评价思路：表３驾驶室前四阶模态频率值（单位：Ｈｚ）阶数１２３４频率２２．０３７３４．３３６３８．２４０３９．７４８图５一阶扭转（２２．０３７Ｈｚ）图７脚踏板同向局部振动（３８．２４Ｈｚ）・１５・２００７年第８期农业装备与车辆工程ａ．驾驶室低阶固有频率即一阶扭转或一阶弯曲频率的值应高于车架系统的固有频率，并且要避开发动机怠速时的爆发频率，以避免发生共振现象；ｂ．驾驶室结构弹性模态频率应避开发动机经常工作频率；ｃ．结构振型应尽量光滑，避免有突变。
经过分析，发动机经常工作频率（１２１．６７Ｈｚ）已经远大于驾驶室弹性模态频率，正常行驶时不会引起共振；而该驾驶室的一阶扭转频率为２２．０３７Ｈｚ，与发动机怠速时激振频率（２１．６７Ｈｚ）较接近，怠速时产生共振的可能性较大，建议在不改变整体结构的前提下，进行灵敏度分析，找出对一阶频率影响最大的部件，通过改变其厚度、材料或改善局部结构以尽可能地提高驾驶室一阶频率值，最大限度地降低实际使用中出现共振的可能性。
