重型卡车车架强度分析

图1㊀车架截面参数longjunhua@㊂Automobile Parts 2021.020852021.02 Automobile Parts086图2㊀车架受力简化示意T 2处力矩平衡原理,计算出支反力T 1T 1=[F 1k (k /2-n )+F 2w (m -w /2-v )]/m (2式中:T 1为前桥中心处对车架的支反力,N ;T 2为中后桥中心处对车架的支反力,N ;F 1为底盘簧上质量在车架上的均布载荷,N /m ;F 2为装在车架上的分布载荷,N /m ;y 为上装质心位置,m ㊂根据平衡方程,得出L 处的截面弯矩和剪力分别为:M =F 1(L +s )2/2+F 2(L -v )2/2-F 1L(3Q =F 1(L +s )+F 2(L -v )-T 1(4当剪力Q =0时,M 出现极值M 0;当支反力R 1㊁R 处M 亦出现拐点M 1,M 2㊂最大弯矩M max 取三者之间的最大值,考虑实际使用条件和安全系数,最大弯矩M max 取2倍静载荷条件㊂故单根纵梁断面的最大弯曲应力为:δmax =2M maxW XɤσS (5式中:σS 为材料的屈服强度㊂根据式(1)和式(5)来初步确定车架的截面尺寸㊂2㊀车架有限元模型的建立根据上述确定的车架截面利用Catia 软件进行车架总体设计,完成设计后通过有限元仿真软件Hyperworks 进行车架总体强度分析㊂图3㊀车架有限元模型3㊀车架强度分析结果3.1㊀载荷与边界重卡牵引车车架在行驶过程中主要承受4种工况,分别是弯曲工况㊁转向工况㊁制动工况㊁扭转工况,这4种工况施加载荷见表1,边界条件见表2㊂表1㊀4种工况下载荷情况㊀弯曲工况/g转向工况/g制动工况/g扭转工况/gx 00-0.70y0-0.200z-2.5-1-1-1注:x 表示前进方向,y 表示转弯方向,z 表示垂直地面方向㊂Automobile Parts 2021.02087图4㊀弯曲工况车架应力云图图5㊀转向工况车架应力云图图6㊀制动工况车架应力云图图7㊀扭转工况车架应力云图4种工况下最大应力见表3㊂表3㊀4种工况下最大应力㊀弯曲工况转向工况制动工况扭转工况最大应力/MPa 344.8324.7285310最大应力位置第二横梁附近,油箱连接处第二横梁附近,油箱连接处第二横梁附近,油箱连接处第四横梁附近,悬置安装处由表3可知,车架纵梁和横梁材料为B510L ,材料的屈服强度355MPa [1],以上4种工况最大应力334.8MPa ,小于材料的屈服强度,满足强度评判要求㊂4　轻量化设计根据应力云图,对车架受力不大的地方进行轻量化设计㊂具体措施为:将第三横梁处下连接板厚度10mm 改为8mm ,纵梁上连接板厚度8mm 改为6mm ,左右位置各两次,如图8所示㊂2021.02 Automobile Parts088图8㊀车架轻量化位置车架减重后应力云图如图9 图12所示㊂图9㊀减重后弯曲工况车架应力云图图10㊀减重后转向工况车架应力云图图11㊀减重后制动工况车架应力云图图12㊀减重后扭转工况车架应力云图可以看出,车架减重后与减重前4种工况下,车架承受的最大应力相当,满足强度要求㊂车架共减轻15.4kg ,4种工况下最大应力见表4㊂表4㊀4种工况下最大应力kg㊀原质量改后质量共减重横梁下连接板7.9ˑ2 6.3ˑ2纵梁上连接板24.4ˑ218.3ˑ215.4结论文中首先通过理论公式对车架纵梁截面进行选择按此截面设计完成车架总成后,通过有限元仿真分析对车架总成进行实际道路上各种工况下的强度分析㊂根据应力结果,提出了横梁和纵梁连接板的减轻方案,结果显示,减重后和减重前应力相当,满足强度要求㊂通过对车架的有限元分析,前期设计之初可以大大缩短时间,提高产品准确率㊂参考文献:[1]邓祖平,王良模,彭曙兮,等.基于HyperWorks 的某轻型卡车车架有限元分析及结构改进[J].机械设计与制造,2012(5):84-86.DENG Z P,WANG L M,PENG S X,et al.Finite element analysis and structure improvement on a light-duty truck frame based on hy-per works[J].Machinery Design &Manufacture,2012(5):84-86.[2]黄黎,段智方,庞建中.重型半挂牵引车车架结构的有限元分析[C]//第三届中国CAE 工程分析技术年会论文集,2007.[3]张建,戚永爱,唐文献,等.基于有限元法的某卡车车架优化设计[J].机械设计与制造,2012(5):48-50.ZHANG J,QI Y A,TANG W X,et al.Optimal design of some truck frame based on FEA [J].Machinery Design &Manufacture,2012(5):48-50.[4]景俊鸿,邵刚.中㊁重卡车架轻量化设计[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2009,32(Z1):14-17.JING J H,SHAO G.Lightweight design of the middle and heavy truck s frame[J].Journal of Hefei University of Technology(Natural Science Edition),2009,32(Z1):14-17.。

随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析1. 引言1.1 研究背景随车起重运输车是用于装载、运输、卸载重型货物的专用车辆，其车架连接结构的设计直接影响着车辆的运行安全和效率。

当前随车起重运输车车架连接存在的问题主要包括连接件易损坏、连接结构不稳定等，这些问题不仅增加了维护成本，还可能导致车辆失效，严重危及行车安全。

为了解决这些问题，对随车起重运输车车架连接进行优化设计和强度分析显得尤为重要。

通过对车架连接原理的深入研究，可以找到最适合该类型车辆的连接设计方法。

结合车架的强度分析模型，可以有效预测连接部位的受力情况，进而指导优化设计的方向。

本研究旨在针对随车起重运输车车架连接问题，探讨优化设计和强度分析的关系，为改善车辆的运行性能提供理论支持和技术指导。

通过对现有连接结构的改进和强度分析结果的验证，将为未来设计工作提供重要参考，推动随车起重运输车车架连接技术的发展和应用。

【研究背景完】1.2 研究目的本研究的目的是通过对随车起重运输车车架连接的优化设计和强度分析，提高车辆的稳定性和安全性。

随车起重运输车在运输和起重过程中面临着各种复杂的工况和力学应力，车架连接的设计质量直接影响着车辆的整体性能。

通过研究不同的连接设计原理和优化方法，可以有效提升车架连接的承载能力和耐久性，减少车辆在使用过程中出现的故障和事故几率。

通过对车架强度分析模型的建立和结果分析，可以深入了解车架在不同工况下的受力情况，为车辆设计和制造提供科学依据。

通过本研究，可以为随车起重运输车的设计和生产提供更有效的参考和指导，推动行业技术水平的提升，满足市场对安全、稳定和高效运输工具的需求。

1.3 研究意义随车起重运输车是工程机械领域中常见的一种设备，其车架连接设计对整车的稳定性和安全性至关重要。

随着现代技术的发展，车架连接优化设计与强度分析成为了当前研究的热点之一。

本研究旨在通过对车架连接的深入分析和优化设计，提高车架的整体强度和耐久性，进一步提升随车起重运输车的运输效率和安全性。

汽车车架的静态强度分析汽车车架是整个车辆结构的骨架，负责承担各种静态和动态负载，并保证车辆的稳定性和安全性。

因此，对汽车车架的静态强度进行分析和测试非常重要。

本文将从静态强度分析的目的、方法和应用等方面进行探讨。

静态强度分析主要是通过数学模型和计算方法，分析车架在静态负载下的应力、应变分布和变形情况，从而评估车架的强度和刚度。

该分析能够提供一定的设计指导和性能评价，可以帮助工程师合理设计车架的结构和材料，确保其能够承受正常使用条件下的负载，并提高车辆的安全性和性能。

静态强度分析的方法主要包括解析方法和数值模拟方法。

解析方法是通过基于力学原理的方程和公式，利用数学和物理的方法，对车架进行受力分析和计算。

这种方法适用于简单的结构和荷载条件，具有计算速度快的优点，但对于复杂结构或非线性问题的分析能力有限。

常用的解析方法包括静力学和弹性力学的分析方法，如静力学平衡方程、应力-应变关系的理论等。

数值模拟方法是利用计算机和软件工具，通过建立虚拟模型和数学模型，对车架进行模拟和计算。

这种方法适用于复杂结构和非线性问题的分析，可以更准确地预测车架的强度和刚度。

常用的数值模拟方法包括有限元分析方法和多体动力学分析方法。

有限元分析方法将车架分割成有限个小单元，通过数学计算得到每个单元的应力和变形，最终得到整个车架的应力和变形分布。

多体动力学分析方法则是利用动力学方程和运动学方程，对车架在静态负载下的运动和变形进行模拟和计算。

静态强度分析在汽车工程中具有广泛的应用。

首先，它可以用于评估车架的设计方案和材料选择。

通过对不同设计方案进行静态强度分析，可以找到最优的设计方案，并选择适当的材料，以提高车架的抗弯、抗压和抗扭强度。

其次，静态强度分析也可以用于验证车架的安全性能。

通过模拟车架在极端负载情况下的应力、应变和变形，可以评估车架的安全性能，并指导相关安全措施的设计。

此外，静态强度分析还可以应用于车架的优化设计和性能改进，以满足不同使用条件和需求。

半挂牵引车车架的强度特性分析摘要：车架是车辆的关键承重结构，各种载荷最终都会传递到车架上。

因此，车架的结构性能直接关系到整车结构性能。

本文以某型半挂牵引车车架设计为例，采用有限元分析法对车架结构强度展开深入分析，提出优化方案并进行仿真验证，结果显示结构优化方案可显著降低车架关键测点的等效应力最大值，实现强化车架结构的目的。

关键词：半挂牵引车；车架；强度分析；有限元分析半挂车是公路运输的重要车型。

欧美等发达国家的公路货运绝大多数由半挂车完成。

而在国内，半挂车是目前第二常见的大型牵引车类型，其车架除了要承受发动机、车架和货物的重量，还要承受车辆行驶过程中产生的各种力和力矩，所以其可靠性不仅与承载能力有关，也关系到车辆的运行安全[1]。

车架出现疲劳裂纹会导致车架断裂等安全问题。

为确保车架结构强度符合要求，需对车架结构强度进行有限元分析，根据分析结果提出结构优化方案。

本文对某型半挂车车架结构强度进行了有限元分析，建立相关有限元分析模型，并利用有限元分析软件对半挂车车架的强度进行了有限元分析，根据分析结果提出车架结构的改进方案并进行验证。

1车架有限元模型建立1.1车架结构某型半挂车车架材料为16MnL，结构为梯形边梁结构，框架外宽876mm，内侧边梁与盖梁采用直径15mm的铆钉牢固连接。

前后梁为槽式结构，第二梁为圆管梁，中梁为铸件，平衡轴梁为背靠背槽式结构，其余梁为上下叶片结构体。

为了增加车架的坚固性和方便挂斗，在车架两侧的轴梁水平处铆接厚8mm的侧角板。

前桥悬架板簧满载垂直刚度为383 N/mm，中、后桥平衡器悬架板簧满载垂直刚度为2285 N/mm。

主成分材料的弹性模量为2.17×105，泊松比为0.30。

图1为优化前的原始车架结构设计。

图1 优化前的原始车架结构设计1.2模型构建改性半挂牵引车车架结构复杂，由大梁、立梁、双梁、平衡器轴、平衡器悬挂支架、前后板簧支架等众多大型部件组成[2]。

汽车车架的静态强度分析汽车车架静态强度分析的目的是确定车架在不同负载下的应力和变形情况，从而判断车架是否能够承受正常工作条件下所受到的力和压力，并且保持结构的稳定性。

这需要进行力学计算和数值模拟，通过建立数学模型和采用适当的分析方法，来模拟和预测车架在不同工况下的受力情况。

在汽车车架的静态强度分析中，一般需要考虑以下几个方面：1.车架材料的选取：合理选择车架材料对保证车架的强度和轻量化具有重要影响。

常用的车架材料包括高强度钢、铝合金和碳纤维等。

根据车架的设计要求和使用环境的特点，选择合适的材料进行分析和计算。

2.车架的边界条件：在进行车架强度分析时，需要确定车架的边界条件，包括支撑结构、连接方式和外部负载等。

这些边界条件将直接影响到车架的受力情况和变形情况。

3.车架的结构设计：车架的结构设计是保证车架强度和刚度的关键。

合理的结构设计可以减小车架的重量，提高其强度和刚度。

在设计过程中需要考虑各个部件的布局、横截面形状和连接方式等因素，以满足设计要求。

4.车架的强度计算和模拟分析：在进行车架强度计算时，需要采用适当的力学理论和分析方法，例如有限元分析等。

通过对车架进行力学计算和数值模拟，可以得到车架的应力和变形情况，从而评估车架的强度和稳定性。

在进行汽车车架的静态强度分析时，还需要考虑不同工况下的负载情况。

例如，正常行驶时车辆的自重负载、车辆悬挂系统的负载和车轮悬挂加载等。

通过综合考虑这些因素，可以得到车架在不同工况下的强度和稳定性，并对设计进行优化。

总之，汽车车架的静态强度分析是保证车辆运行安全的重要环节。

通过对车架材料、边界条件、结构设计和负载情况等方面的分析和计算，可以评估车架的强度、刚度和稳定性，并为车架的优化设计提供指导。

《装备制造技术》2012年第4期重型货车在交通运输领域中起到重要作用，车架是整个汽车的基体，是发动机、车身和悬架等部件的安装基础，并承受来自车内外的各种载荷，其强度、刚度及动力学特性，直接影响整车性能和使用寿命。

由于车架结构的复杂性和行驶条件的多变性，车架的设计和校核基本以静强度为基准，但是在行驶过程中，车架受到多种动载荷，如发动机的振动载荷、路面随机振动载荷等，这些动载荷可能引起整车和局部的动态响应，导致车架产生共振。

模态分析是动态分析的基础，为了提高汽车的通过性、操纵稳定性和平顺性，有必要对车架做模态分析，确定其动态特性。

本文通过有限元软件ANSYS 计算出车架前10阶固有频率和固有振型，研究了车架受到的外界激励类型，分析了车架在外部激励作用下可能发生共振的情况，最后利用ANSYS 自带的函数逼近法对车架模态进行优化设计，避免车架固有频率和外部激励频率相同或接近，防止发生共振。

1模态分析的理论基础模态分析是忽略外载荷情况下，求解有限个自由度的无阻尼线性系统运动方程，其运动方程式为MX "+KX =0（1）式中，M 为质量矩阵，K 为刚度矩阵，X 为位移向量，X ''为加速度向量。

自由振动时，结构上各点作简谐振动，各节点位移与特征方程为X =Φsin (ωt +φ)（2）(K -ω2M )Φ=0（3）特征值ωi 为第i 阶固有频率，特征向量Φi 为对应的振型。

2车架模型的建立研究的车架为边梁式车架结构，由左右两根内外纵梁以及6根横梁组成，全长9420mm ，宽920mm 。

在ANSYS 中建立车架的参数化模型，模型全部采用板壳单元，划分网格后，模型有33848个节点，66611个单元，车架有限元模型如图1所示。

3模态分析3.1边界条件与模态提取车架的模态分析，主要是计算车架在自由状态下的模态参数。

因此对车架不施加任何约束和载荷。

低阶频率对结构的动力特性影响程度，比高阶频率大，低阶振型决定了结构的动态特性。

DL4100型半挂牵引车车架弯扭工况强度分析及改进DL4100型半挂牵引车是一种重型运输车辆，主要用于货物运输。

在道路运输中，车架是半挂牵引车的主要承载部件。

因此，车架的强度和刚度对半挂牵引车的安全性质和运动性能具有重要影响。

本文将对DL4100型半挂牵引车的车架进行弯扭工况强度分析，并提出改进措施，以提高半挂牵引车的安全性和运动性能。

首先，进行有限元分析(FEA)。

通过创建DL4100型半挂牵引车车架的有限元模型并进行分析，可以获得车架在弯扭工况下的应力分布、变形和位移等信息。

在分析的过程中，需要考虑载重情况以及车辆在路面上行驶时的动态载荷。

由于半挂牵引车车架结构较为复杂，需要对整个车架进行分块和进行网格划分，以便进行有限元分析。

在分析结果中，我们可以发现DL4100型半挂牵引车车架的强度不足，存在一定的死区。

这可能导致车架在行驶过程中出现变形或断裂的情况，从而影响半挂牵引车的行驶安全。

因此，我们需要对车架进行改进，以提高其强度和刚度。

改进方案一：增加车架的材料厚度。

通过增加DL4100型半挂牵引车的车架材料厚度，可以提高车架的强度和刚度。

这种方法比较容易实施，但会增加车辆自重和制造成本，可能会影响车辆的载重能力和经济性。

改进方案二：增加车架的支撑和连接部件。

通过增加DL4100型半挂牵引车车架的支撑和连接部件来增强其强度和刚度。

这种方法可能需要进行车架的局部加强，需要对车架结构进行重新设计，并且加工难度比较大。

改进方案三：改善车架的力学性能。

通过改善DL4100型半挂牵引车车架的力学性能，可以减小车架的应力和变形。

这种方法需要对车架的悬挂系统和减震系统进行改良或调整。

例如，使用气动悬架或液压悬架来提高车架的稳定性和平稳性，从而减少车架受力情况。

通过对半挂牵引车的车架进行强度分析和改进方案的探讨，可以有效提高半挂牵引车的安全性和运动性能。

因此，在设计和制造半挂牵引车时，应该将车架的强度和刚度作为重点考虑因素，并进行综合考虑，以提高车辆的整体性能。

TD421 分类号：____________ＵＤＣ：____________ 内部密级：______________ １０００８单位代码：______________北京科技大学硕士学位论文论文题目：25吨铰接式自卸卡车结构强度分析S2*******学号：_________________________张飞飞作者：_________________________车辆工程专业名称：_________________________2007年12月30日北京科技大学硕士学位论文论文题目：25吨铰接式自卸卡车结构强度分析张飞飞作者：_________________________土环学院指导教师：冯茂林教授单位：协助指导教师：单位：论文提交日期：2008年 12月 30日学位授予单位：北京科技大学25吨铰接式自卸卡车结构强度分析Structure Analysis of AJK-25 UG Dump Truck研究生姓名：张飞飞指导教师姓名：冯茂林北京科技大学土木与环境学院北京100083，中国Candidate ： masterSupervisor ： fengmaolinCivil & Environment Engineering SchoolUniversity of Science and Technology Beijing30 Xueyuan Road，Haidian DistrictBeijing 100083，P.R.CHINA独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得北京科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

签名：___________ 日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解北京科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

重型载货汽车车架开裂分析与减重优化重型载货汽车的车架是整个车身的基础，负责承载车身、发动机、传动系统等各种重要部件的负荷。

然而，在长期的实际使用中，由于道路的震动、负荷的波动等因素，车架会遭受各种压力和挑战，可能会出现裂纹，严重时甚至会导致车身失稳，危及行车安全。

因此，对于重型载货汽车车架的开裂问题，需要进行深入的分析，并实施有效的减重优化措施。

首先，车架开裂的可能原因有很多，其中最常见的原因是由于车架本身的材质问题和设计问题。

例如，使用质量较差的钢材或焊接不良容易导致车架出现弯曲、变形、脆化等问题；车架的结构设计不合理或过于复杂，容易形成应力集中，从而导致裂纹的产生。

因此，在车架的设计、制造环节中，需要严格控制原材料的质量、加强工艺过程的监控，减少结构复杂度，同时根据承载能力和路况等因素进行科学合理的设计和结构优化。

其次，针对车架开裂问题，需要采取有效的减重措施。

重型载货汽车的质量和尺寸较大，车架是造成不必要的质量和能耗消耗的最主要原因之一，而减重不仅可以提高车架的强度和稳定性，降低物体的能量消耗，同时还能提高汽车的燃油效率，节约燃料成本。

减重的具体方案可以根据不同的实际需求进行调整，例如，采用轻量化材料，如铝镁合金、碳纤维等；减少车架结构的重量，如简化结构、减少节点数量、优化连接方式等；加强车身的信号控制和自适应控制等，从而提高汽车的驾驶效率和安全性能。

总的来说，重型载货汽车车架的开裂问题，需要从多方面进行分析和解决。

而减重优化应该是车架维护和改进的一个重要方向，通过适当的材料和结构优化，可以提高车架的稳定性和相应的经济效益。

除了材料选择和结构优化，在车架维护和改进方面，也应该考虑到合理的使用和保养。

特别是对于已经出现了开裂问题的车架，需要进行及时的维修和更换。

在日常使用中，谨慎驾驶和合理的负载分配也是避免车架开裂的重要措施。

过高的行驶速度和不合理的负载分布都会给车架带来额外的压力和挑战，而且在道路行驶时，需要注意避免颠簸和跌落等问题，保持平稳的行驶。

煤矿机械Coal Mine MachineryVol.31No.04Apr.2010第31卷第04期2010年04月引言我国某货车制造厂生产的重型货车，在正常使用过程中，特别是在建筑工地类似的路况较差的地方，车架使用过程中很容易出现车架疲劳破坏和断裂现象，严重影响了整车的使用寿命。

利用ANSYS 软件对该车架进行了典型工况下的静强度分析，利用显示动力学分析软件LS -DYNA 模拟了自试车场的典型路面上行驶时应力变化情况，与实际情况进行对比，找出车架开裂的原因，并提出改进方案。

1有限元模型建立该车架由2根主纵梁、2根副纵梁、11根横梁组成，满载量为30t 。

该车架的纵梁材料是汽车大梁的热轧高强钢16MnReL ，其材料最小屈服强度340MPa 。

对货车进行有限元分析的过程中，目前通常采用二维板壳单元对几何模型进行离散。

在实际工程应用中,由于车架是由一系列薄壁件组成的结构,且形状复杂,利用板壳单元进行离散,可以使分析结果更准确。

车架上的联接方式大多数为铆钉和螺栓联接，因此车架纵横梁上存在大量孔,其中车架纵梁和横梁之间、纵横梁与加强板间以及纵梁和悬架前后吊耳间的孔对车架的分析结果会造成影响,其他的影响很小，所以在对车架模型进行几何清理,仅保留半径在20mm 以上的孔以及必要的铆接孔。

对于一些较小的或者不重要的螺栓孔、铆接孔,进行简化处理，采用刚性连接。

货箱和车架之间的作用力是以集中力形式传递的,但并不是完全传递,而是与货箱的刚度有关,为了计算的精确，建立副车架以及货箱模型。

图1为带有货箱车架的有限元模型。

该模型是进行静强度和动强度分析的基础模型。

图1车架有限元模型车架在正常工作时是由车轮通过钢板板簧和悬架支撑的,这些部件在工作过程中特别是在满载的情况下会有很大的变形，对车架有着不可忽略的影响，所以将它们看成是柔性的，用刚度相匹配的spring 单元表示。

2静强度分析2.1计算工况的确定车架所受的载荷主要来自3个方面：汽车自重重型货车车架纵梁静动强度分析黄超群1,来飞2,胡玉梅2（1.重庆工商职业学院，重庆400052；2.重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400030)摘要：针对某货车车架在使用过程中出现裂纹的问题，计算了车架在典型工况下的静强度，模拟了自试车场的典型路面上行驶时应力变化。

大梁式车架受力分析一、整车对车架的要求二、车架的受力情况分析三、车架的结构分析1.车架的基本结构形式2.车架宽度的确定3.纵梁的形式、主参数的选择4.车架的横梁及结构形式5.车架的连接方式及特点6.载货车辆采用铆接车架的优点四、车架的计算1.简单强度计算分析2.简单刚度计算分析3.CAE综合分析五、附表2000年7月1日一、整车对车架的要求车架是整车各总成的安装基体，对它有以下要求：1.有足够的强度。

要求受复杂的各种载荷而不破坏。

要有足够的疲劳强度，在大修里程内不发生疲劳破坏。

2.要有足够的弯曲刚度。

保证整车在复杂的受力条件下，固定在车架上的各总成不会因车架的变形而早期损坏或失去正常工作能力。

3.要有足够的扭转刚度。

当汽车行使在不平的路面上时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。

对载货汽车，具体要求如下：3.1车架前端到驾驶室后围这一段车架的扭转刚度较高，因为这一段装有前悬架和方向机，如刚度弱而使车架产生扭转变形，势必会影响转向几何特性而导致操纵稳定性变坏。

对独立悬架的车型这一点很重要。

3.2包括后悬架在内的车架后部一段的扭转刚度也应较高，防止由于车架产生变形而影响轴转向，侧倾稳定性等。

3.3驾驶室后围到驾驶室前吊耳以前部分车架的刚度应低一些，前后的刚度较高，而大部分的变形都集中在车架中部，还可防止因应力集中而造成局部损坏现象。

4.尽量减轻质量，按等强度要求设计。

二、车架的受力情况分析1.垂直静载荷：车身、车架的自重、装在车架上个总成的载重和有效载荷（乘员和货物），该载荷使车架产生弯曲变形。

2.对称垂直动载荷：车辆在水平道路上高速行使时产生，其值取决于垂直静载荷和加速度，使车架产生弯曲变形。

3.斜对称动载荷在不平道路上行使时产生的。

前后车轮不在同一平面上，车架和车身一起歪斜，使车架发生扭转变形。

其大小与道路情况，车身、车架及车架的刚度有关。

4.其它载荷4.1汽车加速和减速时，轴荷重新分配引起垂直载荷。

重型载货车车架强度分析及优化设计邢鲁超;冯斌【摘要】车架是重型载货汽车的重要组成部分,支撑和连接汽车的各总成和重要零部件,承受各种力和力矩,因此车架的强度对整车的安全性有着重要的影响.文章通过有限元分析软件建立车架的有限元模型,并对其进行强度和刚度的有限元极限工况分析计算,根据分析结果找到车架的薄弱环节,针对薄弱环节提出优化方案并改进.分析结果表明优化后车架的强度和抵抗变形的能力都有所增强.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2017(048)018【总页数】3页(P1-2,10)【关键词】重型载货车车架;有限元法;强度分析【作者】邢鲁超;冯斌【作者单位】滨州学院机电工程学院,山东滨州 256600;滨州学院机电工程学院,山东滨州 256600【正文语种】中文【中图分类】U463.32车架是重型货汽车的重要组成部分，不但承载着驾驶室、动力总成、油箱、蓄电池、备胎、货箱及货物的重量，而且承受着当车辆行驶在不同路况道路上时产生的力和力矩[1]。

因而车架应该有足够的刚度、强度和足够的可靠性与寿命[2]。

为减少新车型的开发成本、缩短新车型的开发周期、提高新产品的市场竞争力，汽车CAE技术目前已经广泛的应用于汽车产品设计[3]，在车架设计阶段应用有限元法能提前预知车架出现危险的部分并及时反馈给设计人员进行改进，这对提高整车可靠性与安全性，节约设计成本具有重要意义[4]。

文章以某重型载货汽车为研究对象，通过SolidWorks建立车架三维几何模型，并导入HyperMesh中建立车架有限元模型，最后把有限元模型导入ANSYS中进行求解，生成车架的应力与位移云图。

根据分析结果找出应力最大点和位移最大位置。

确定车架设计的薄弱部分，提出有针对性的优化方案。

1.1 建立车架三维几何模型文章通过SolidWorks建立某重型载货汽车车架三维几何模型如图1所示。

该车架总长为11398mm，总宽为860mm，车架结构为双纵梁和十横梁结构，纵梁与横梁采用六对衔接板连接。

浅析重卡车横梁布置对车架强度的影响作者：王永来源：《汽车世界·车辆工程技术（中）》2019年第02期摘要：重卡车横梁的布置对于车架强度会产生不同程度的影响，分析重卡车对横梁布置产生的影响，可以为重卡车横梁布置与优化设计提供有效参考与支持。

基于此，文章主要对重卡车横梁布置对车架强度的影响进行了简单的分析论述，通过有限元模式对其进行了分析，探究了重卡车横梁布置对车架强度的影响的主要因素与完善对策与手段。

关键词：横梁布置;车架强度;影响车架是汽车的骨架，是汽车承载的基础，承载着多数的零部件以及总成系统，车架要承受来自车内外的各种荷载形式。

对此，车架要具有充足的强度与合适的刚度，这样才可以保障其整体性能指标。

分析重卡车横梁布置，了解其对车架强度产生的影响，探究轻量化方式，缩减车架的结构，具有一定价值与意义。

1 重卡车横梁布置对车架强度的影响横梁是连接纵梁的重要零部件，可以保障车架扭转刚度以及承受的纵向荷载，也是支撑汽车上主要零部件的结构，横梁的布置会直接的影响车架的强度。

在凹凸不平的路面上行驶过程中，汽车就会因为超过车辆的应力车架而导致其出现垂直性的冲击荷载问题。

同时，车架设计或者在附属装置中会产生一些局部的扭矩力，这样就会导致车架断裂等问题的出现。

例如，车架纵梁前部横截面相对较小，在发动机与变速器的位置则就会影响横梁的分布，此种布置会降低车架的整体刚度，进而造成纵梁前部位置断裂等问题的出现。

而在汽车的上下坡、转弯或者装载不均匀等状况之下也会导致车架因为局部过载而造成车架断裂等问题的出现。

车架也会因为与纵梁的悬臂和在垂直而造成局部的扭曲问题，这些问题都会造成车架断裂等问题的出现。

车架横梁布置会对车架强度产生较为严重的影响，在实践中要分析重卡横梁布置状况，了解其具体状况，探究其对车架强度产生的影响。

2 车架结构与横梁布置（1）车架结构。

车架主要是通过纵梁、发动机支架、离合器支架等相关理论观念部件组合形成。