实验项目名称：

经济型电动乘用车车架结构有限元分析

项目介绍：

课程性质及背景：

本课程是机械设计制造及其自动化专业和其它工科专业学习CAE和有限元分析的课程，其目的是使本专业学生通过有限元分析软件分析车架结构可靠性，熟悉有限元分析流程。

实验课程特点及必要性：

1、与实体电动车车架模型相结合，模拟车架弯曲，扭转，弯扭工况下的受力；

2、研究各工况下车架关键部件的应力分布特点,确定车架的薄弱部位，提出改进优化方案。

项目目的：

以纯电动车架结构强度问题为例，掌握有限元软件Hyperworks与ABAQUS结合的方法分析整架强度问题的方法。

通过分析纯电动乘用车车架整架强度，研究各工况下电动车架关键部件的应力分布特点，对车架提出改进优化方案。

面向理论课程：

有限元分析

面向专业：

机械设计制造及其自动化,车辆工程

仪器硬件设备及软件环境：

计算机网络教室，学校校园网，Hyperworks, ABAQUS、Catia

实验项目功能及效果：

实验内容或任务：

以纯电动车车架为例，说明有限元分析的过程：

1、在catia三维软件中完成车架结构的装配以及简化。

2、在hypermesh中对车架进行划分网格。包括抽取中面，几何清理，网格划分，网格质量检查  。

3、设置材料属性，截面属性。

4、创建刚性连接。

5、创建分析步，创建边界条件，施加载荷。

6、导出inp文件，导入Abaqus软件中。检查有限元模型，并提交运算，研究分析结果。

实验效果：

1、在Catia软件中完成车架装配，并对其不必要的特征进简化处理。

2、导入hypermesh，抽取中面，几何清理，划分网格。

3、设置材料属性，截面属性。

图3 建立材料属性

图4 建立截面属性

4、创建1d单元刚性连接。

图5 创建刚性连接

5、创建分析步，边界条件，施加载荷。

图6 添加约束

6、导入Abaqus软件，提交分析作业，分析车架应力分布云图和位移分布云图，对车架提出优化方案。

图1 弯曲工况下车架应力分布云图

备注

要求学生有操作Hyperworks，Abaqus软件的能力。