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基于Hypymesh的公交车承载式车身静强度分析
 
 
沈宏 信轲
摘 要：文章以某公交车车架为研究对象，在solidworks中建立三维实体模型，然后导入Hypymesh中建立有限元模型，进行车身静强度分 analysis in advance can effectively avoid the vehicle damage caused by the insufficient strength of the vehicle body under various working conditions.
Keywords： Bus frame; Hypymesh; Finite element; Static strength analysis
CLC NO.： G712  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）19-85-03
引言
強度即为构件可以承受规定范围的载荷的作用而不会发生破坏的能力。任何机械机构，工作时都需抵抗载荷的破坏，实现正常的工作运转。通过静强度分析，可以有效针对其结构进行分析与改进。
公交车车架结构复杂，在路面行驶时，工况也非常复杂，会受到各种载荷对车架的结构产生疲劳破坏。所以，汽车结构在设计时就必须考虑到车架在受到各种工况的载荷作用也不会发生失效变形，保证能在载荷允许承受范围内不产生疲劳破坏。因此，车架的强度对整车骨架的影响非常重要。本文将对某公交车车架进行静强度分析，计算车架在不同工况下的应力施加情况，为车架设计的合理性提供依据。
1 有限元模型建立
几何模型与材料参数
如图1所示，为公交车车架模型，整车尺寸为：长x宽x高=11350x 2240x 2800/2950（空调）mm，采用全承载式车身结构，以方管为主。其中车身采用55x55x3钢管，底边大梁为75x55x6钢管，其材料详细信息见表1。
全车质量：全车管梁为全钢结构，钢材密度为7850kg/m3;车窗玻璃：前挡厚度6 x10-3m，侧面玻璃厚度5x10-3m，，密度2500kg/m3，总质量为318kg;， kg/m2，总质量为182kg;乘客座椅每个7kg，32个，总质量为224kg;全车整备质量为9395kg，如表2所示。
网格划分及前处理
由于车身长度与厚度比例差距很大，所以采用梁单元建立有限元模型较为合理。本文划分网络时采用25mm的单元尺寸，共创建24886个单元，以正变形网格为主。
2 车架静强度分析
载荷施加
电动公交车车架的具体载荷施加方式：
（1）通过在Load Collector建立GRAV属性的卡片，然后定义方向沿Y轴垂直向下的重力加速度作为车架自重的模拟，。
（2）车内的前后、侧围的车窗、座椅、地板及乘客的重量都可以作为看做沿Y轴垂直方向向下均布载荷作用在车架纵梁上。
（3）电机、变速箱、空调、控制器等以集中载荷的方式根据其质心位置垂直向下作用，通过建立RBE3单元施加到各自的安装支座上。如图2所示。
车架弯曲工况分析
为尽可能得到汽车在此工况行驶中的准确的弯曲工况分析结果，需要对车架设置边界条件，也即添