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客 车车 身度强 刚度分析
蔺及兰 张代胜 瑞（ 合工业肥大学）
【 摘】 要用有限元法客对车车的身强、 度 度刚行了 进分，析 用电测量术技对有元模限 型行丁验证。进 为
改 进设汁提 供有了价 的值论理依 据，分析结 可果作为车 骨身架构结化的优参 考。
主【词 】 车题身 车 有 限元客
车 是身客车的 承载 主体， 更是其 关总成键。 随着城市公共 交通的不断 发展 人，们对 车结身构 的性能 要越求来越 。车身高结构须有必足够强 的精度 缩及解小规模题 有。限元分析算计结的果可
信度 高低接受直析模分 、型 载处理荷、 约 束件条和 实际工程结构 力特性学符合度的程影， 若有失误响则
会造成很误大 ， 严重时差使将算分析失计。 败型客车该为三 段式底架 车身 结构 ，其空 间结 复构，杂 建立力在模 学型时 ，需要对其 适作的当
简处化理。
度
以保证其疲劳 寿命， 足的够静刚度 保证其装 以配和使用 求 ，要 同应时有合的理动态特达性到控
制 振与噪声动 的目 。但的由于 客车 身车 构 结复 杂 ，经用典学方力很难得到问题的法精解确 。
文采本有用限方元 ，法 用 利ＡＳ Ｓ限元 分 Ｎ有Ｙ 析软件某客车对身进行车度 强刚与度析分， 进 并
实行的车静态应变测动 试 在观察变形量 ，、 力应 分 布 固、有型等振基础上 ，的 复模反拟算 计，出满 求
（）
Ｉ 将车身骨 架化简空 为间架框构 结，车 身 对架和底架骨的 中用三段维 梁元单拟 模 ，底架对的 前段后段和则 采用板单 元 ，样这成一形板个结 梁 合的 组模合 。型忽略车身皮和窗蒙璃对车身总玻 结体构度 强刚度和的 强加作用 ， 这 使将实际算 计
结 果偏 于 安 全。
足
现车体身刚度 弯 曲的、 曲性 刚和 动特振性 等 性扭 的轻量化 能、高刚 性规。格进在模拟时 行，通过 不增
车加身量质的 改设良来提计强高和刚度 性。
应用实践 证 明， 用 限元有 （ 法 对Ｅ 客 车 车利 Ｆ Ｍ）
（）
２利用该车Ｃ Ｄ图并纸参其照架骨数照码 Ａ 片 结合，研资调 料 ，车身骨以架上空的间叉交为点
节 点， 以柱梁 面 形 心 截连 线 ，为相 距很近 而又不
对
结身构行 进静态动态分析，和 可在设图计变纸成 产品 前就其刚对度、 强 度 、固振型有有等充分识 ，认 了 车解身能出可应力现变形和情况， 不对足之加处以 改 进 使，品产设在计 段就阶可保证足满使用要求， 从 而缩
短计设试 周验期， 大 量验试和 产生费 用，节省 它
重合的叉连交接用一点取个中的节 代替 ， 点部分 点采用耦合节理 。 处 （）３ 忽 略些某对车结整构变形应和力布分 影 响较小非 的承构载 件。如侧 围、 道走 和车顶的一 些 小连接件支撑和杆件 。 （） ４ 空间曲将简化梁为直。如梁顶把盖横梁 、 后围前梁横曲等梁划分若干为直梁单元个。
提高是产可品靠性经既济又用适方法之的一
。１
身 的车 限有计算模元型
建车身立架骨有 的元模限型既要时如反实映 客车车身实际结的重要力构特学，性 要尽又量采 用 较的单元和少单的单简元态形 ，以保证较 的高算 计
２
客 车身车骨架有 限模元型立建
响有影限元计 的算键关是建反映实立际结构
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期２０ ： ００ ：６９— ８
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Ｌ海 汽车
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计算的型模确和载立荷件条和界条边 ， 因此 件， 有 限 模元型的建要立尽真实地量映反分车型的结 析构。
２ １ 模型建 的立 ．
单元梁表示来 ，而把该梁 单上元部平水面 的移内 动 自度约束住由 ， 模拟四连杆导以向机构的作。用
计 在 算中杆 用、梁单 组合元 来 模 悬 架拟 实际结 构 ，
也可以
伪单元用、 读入 度刚元等方单解法决。由 于轮胎 度刚大 很，可 略忽它对构结分的析响， 将影
它看成 是 刚性 。 的
（）体整标 系的建立 坐 ，１ 通过以前轴 中线心 的垂直平而客与 午向纵刘 ‘面的称线交与架车平 的面交为坐点标原 ；点 客车以进前的 反方 向为 轴
的正 方 ； 向从以原 点垂 直上 的向直 线 为ｚ 轴正的 方；向 右手 由定 确则 】定轴。 ， （） 根据以 模卜型 的 简化原 则 ， 先建 立 了 － 首２
４ ２算计工况的择 选． 对构结 进静行分力析的 目 的， 在于计算结构 在最大载下荷 的变与应力形， 以便进行 度与强刚 度 的检。验此因 对车，身可能受承的大最载 荷应
进 行 析分。 据 根过 的去理论 分 析、车 试 验 实 和实
整
车骨几架关 系模 型，何 使身车前到从形成后完 的力学整框 。架 前目 内国 大客车 车骨 身 架均 用
采矩形 异 形或钢管 焊接 成而的 空 间 架钢 构结， 空
其
际使情况 用 ，接直系车关身架强度骨的要是弯主 和曲转两扭种况工它们及组的合 。 （ ）曲况 工：１弯 考 车身质量虑和载荷， 向方 垂直向， 下模客车拟在坦平面上 以路高较行驶速 时 产生 对的 称垂直 荷 。
载（） 扭转 况工 ： 车客空 载 下 一个 轮前悬 空 ２按 处理 此。
时 客 车 受 的扭到 矩很大 ， 际实 行驶 中在 一
关系极间复杂 ，其而 断且形式多样 面 ，间梁空元单 是 选首 算模计型单 。元考虑到 架底结 构复杂 性， 采用的更确 的板精单建元 计算模模 。节点型总
约为 ４数 ２（ ．万３单元 总数 约为 ４２ Ｏ万．） 。模 型如
１ 图
般不能可达到这个数 ， 值这样义定的 的是为 目
丁
向对横 比 。 （） 扭弯 工 况 ３ 以：身 自车和重载荷乘以 １３． 倍的动荷系 数，并 将悬前架两 车侧轮置位 别向分
上 和向 ８下ｒ 的 指 位 移定， 拟客 车 不在 道平 ０ｍ ａ 模
上行驶路时生产的斜称对动载荷。
图
１有 元模限 型
３
计结果算析分
３ １ 身强 度车应 和力 分 析 ．
２ ２ 载
荷 处理的 ．
车满客时车载身构的载荷结分为 ：别 结 构 自
重、 装备各量重、 乘客量重。位座的上乘客与座椅
荷 分 载 到 配相 的近节 点上 ；动机 、 速 器 缩、 发 压
变车
身架骨 高力应主要区侧在围中 附近 ， 前门 后底中架的部区分域 以及部地板等后 。其各总处 弯曲工成下况大应力最见值 表１。 是 这于由发 机后置动， 后轴桥载荷较大， 在 后架的车载荷作用 区 存在力集中。 应 １表 给也出了 弯 工况下曲进改案方总各成 的 力值，应 以 比较作。具改进设计时要体据各零 根部的受件情况力， 合结各总成的体受力状态整 、 位 及置要性重 ，杆逐析分，调试各 成和车身整体 内总 力布 分， 方多案的比 选 ，达以到优化配置目的。 所按提方 案 ，骨架 各总成应力 分情布况 和从 表 所列１据 数以看可 ， 车出身骨架进改 后应前力 ・
及机传轴 动、水箱 、油 、箱 风机 、暖储 气筒 、冷凝器 、 蒸发等载荷器则各 自均平配到分相 的支承节点 应 ； 站立乘上载客均布于荷厢车道通板地上， 电载 瓶荷均布于其 支杆上 。
２ 承３ 界 约束条 件边 处的理 ．
不同
悬架的系统对架车客及车骨架的度和强 刚 度影响较，大 车采该用 空气悬了结构架。 空 气 悬系架 统， 由中于四连导杆向构的作用 机 ，忽略可 侧向其和向的柔纵性， 只 考垂直虑度刚 ，以一等 效
海汽车 ２ ０．２ ０６ １
９２・
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.三
表１ 车 骨身架各总成 弯曲工况下大拉压最力表应
骨各架成 总
围 倾
转角， 并据此算计车身出转扭刚 度 车身承和度载。
：
骨架最原大应力
（ ａ ＰＭ ）
改进
骨后架大应最力
ａ ＭＰ （）
还 町根据计
算果检查门框 结 窗框 、、
前后围窗框对 线长角变化度 量的变形中 量。其侧中围窗 下纵 梁沿对相变略超形出定值原５ ｍ 技的要求术。表 ２ａ ｒ 时给同改进出 车身架骨形值变 ，以 作比 较。改进
后 整 车 变形 如图 所３ 。 示
ｌ３
】９
ｌ３ ． ０８ ．
底 后车 架架前 架
中 车架车
２７ ３３ ．ｌ ｏ Ｏ ８．
７． １
７
２５ ４． ０ ９． ７ ６
８ ． ９
５嚣 匿 嚣
地前地板 板 中
地板
５
． ５６ ６ ．
９
４
６． ００ ５
． ０
４ 座后 椅
ｌ
２ ｌ３．
．６ ８９
新分重配 ，骨 架 总 应力与变体相形对较均匀。而 且 不低整降骨车架的强度刚。度进改后车 身整体 骨 架 应 力分 如 布 ２所图 示
图 。３ 改 车进身整 体 曲弯形图
计变算轴得问身相车扭转角为 对０ 。底３纵 架． ９ ，轴间相梁对转扭角 ０ ５ 。车身承为度载为二值 ．８者， 之 ，比．８ ０ ６。数该一值反映般身车分担底架（ 或
架车）载荷的程度 。 该数值说 明低身与底架联 系 不够紧车密， 全与 承载 式车身 尚差有。车身别载承 度围范 建为议 ０ ．８５～ ０６ 。可见型该客的车 ．０协调性
好较。
图 ２改 整 车 骨应 分 图进 身体 架 布力
３２ 车 身度刚分析车和变身形 ．
身变车 形 般 是一指 弯 曲 转、和 主要 的 开口扭
结４ ｛ 吾
）采（用上力学述模型 对身结构进车行有 限 元分１ 析，比 统的传化计算简方法大发大了展一步 。 它 提供能足够准 的车确身刚特度性以及 车结构整 的应力布分为设计。作提工 有价供值 结的整体 构分析数 ，据 从而变改传统 的类 比计及设仅取采 部局强加方的。法的设新计方提高法设了的计理 合性及可靠性 ， 以快速实产现品系的列 化， 避免可 过 多赖成依昂贵本样的机造 。 制 （ ） 用 板单元梁组合处理 车骨身模架 ， 型 ２ 模 精型度可靠 、模规 适。在中身车计设 的不同段阶， 型模可由粗以到 ，细次 修改。所 提 出按 车身 多的各总成模 化建块模的方 法， 简化了 建模程，过 快 加 了建模度 速 ，并且可实以现一模多 ，用为 系车型列 分
析打 下基 础 。了
变
形。这些计算结反映果了车身刚度的态。状 计 算结给果出３ 种况下 车身工各处的移量位 ， 其 中弯曲工况下 最的大变形在后量 架车 、车身部尾和 车 空调加载横梁节点处。弯 顶曲况工最下大形 变
见 ２表 。
表 ２ 车 骨身各总架 弯曲变成值形
、＼
＼＼各
件部
对 比
骨 架车原身骨 架
改进身车骨
最大架变 形 ｍ）（ｉ ｒ 最大ｎ变（ 形） ｍ ｍ
＼
、
—’ ＼
侧
围 下窗沿纵梁（中门至 围处 ）后
顶 盖
５
４９ ．６
６６ ２ ．６
４
３３ ． ５
６５ ２．９
前
同
后围
后车 架
４６
．１０
６ ９３ ２
７ ３ｌ．． １
４３ ５ ３．
６ ８ ｌ．７
７ ３ ．７ ｌ
（
） 综合上车述身度 和刚度分强 ， ３ 析车该身
体整弯曲扭转和刚较度 大 口，变形小， 开弯曲 扭和 转应力水平适 中 ，强 储备度处在理合围范。但车 身
（转 第下３ ４ ）页 ＿
、
在扭
工 转况 下，据各 节 点 ｚ向 的位移 计， 根
＝可
出算轴车间相身对转角 、 扭架底纵轴梁间 相对 扭
・
＋
３ ・ Ｏ
海 汽车
上
０．２２ ０６ １
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据根各 车种辆 同的不用使环境 ，调 整个各 相应 加权数的系小， 大可以调悬整系架的统能 ， 从 性考文献
参 （ １日）光玄 ，男程 润伟遗传算 ．和法程工 计设．北 京 ： 科学
＾
而适
应种不同的各实要求 。际
出 版 ．社０ ０２０ 嘏
２ 方世杰， 綦耀 光 ．械优 化设．计机 京北 ：械 工 出版业 社 ， 机
２０ ｏ
３娶
强
３张涌．志通精Ｍ Ｔ Ａ． ＡＬＢ ６ ５． 京 ：版北 北京 航航天大空 学 出版 社
． ３ ００２
车轮 跳动 量 （ ｍｍ ）车轮 跳动量ｚ （ ｍ）ｍ
４ 刘臣． 亚式独立架悬运 动分学析 优与化 ． 麦 南华 理工学
学 大 ，报０ ２０３
Ａｂ
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ｃ ｎＧｔ ｌ ｏ ｍｔｓ ａｋｎ ｆ ｒ ｎｏ ｓａ ｃ ｉ ｅｇｅ ｉ ｇ ｒａ ｉ ｈ ｉｄｏ ａ ｄ ｍ ｒｅ ｈｎ ｃ ｉａｇ ｒ ｌｈｏｉ ｍ ｓｂ ｄｎａ ａ ｕｅｅ ｔ ｎｎ ｇｎ ｔ ｔ ａ ｏｅ ｔ ｎ ｌｒｌｃ ｉ ａ ｅｄｅ ｉ ｓｏ ｃ＾
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车 轮
动量ｚ 跳 （ ｍｍ）
ｎｐｉ ｎ ｓｓｅ ｉ ｉｒ ｖ ｄ ｔ ａｒ ｏｔｚ ｔ ｎ ｅｓ ｙ ｔｍ ｓ ｐ ｍｏ ｅ ｆ ｐ ｉａ ． ｏｉ ｅ ｍｉｏ
图３ 弗逊麦架转悬向机构 运动特 性
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上第 ３接０页） 架应骨力布不分均， 局 存在高部应力区， 车身底 架联与系不强 尤，是其架 中底段梁纵前与后段架底 连接够不，有必 对相应结构作进一步要改设计 进， 以 提高 身整体车度及刚载承 度侧 围处。所开门要中 局 加强 ，部 座椅后也处要增加接短连杆。要加 关强 部位焊键工 接 艺的量质 检 查 如底 架和侧， 围的连 接， 一要定确焊接保质 量要。强骨架侧 加上围 的 部 侧 刚度 向 顶， 的盖 垂刚度 ， 向这对车整 的疲抗劳 以 及 车身 减的振 均 利 有要。 加一些增型 材规 格， 加
增 材余选地 ，果 更结 理合 些一 。使
考 文参献
１ 国冯．客车 车胜身 结 构 有 的元限分 析 ． 械工 学 程报 机
１ ．９ ９ ９２
２
国冯胜 贾素， 梅 型．客 车有 元分析 及应 限用． 轻 械机强度 ， １
．９ ２ ９８６ １（）
３ 明刘 。 辉学于兵． 车身车骨 架结 的 有限元 分构方析 研法 客究
．车客术 ，０技５ ２ ０
４
王 海霞， 文成等 ． Ｊ１ １ Ｃ 型客 Ｋ车车 身架 骨有元 限汤 Ｃ ２６ ＨＧ
建及模结分析果方法 究 ．研汽车工程， ０１ ２０
Ａ
ｔｂ ｔａ ｒｓ ｃ
ｅ Ｔｔａ ｌ ｓ ｓ ｉ ｆｉ ｌ ｍｅ ｔ ｍｅ ｈ ｄｔ ａａ ｈ ｒ ｅｉ ｕｅ ｎｔ ｅ ｎ ｅｎ ｔ ｏ ｏｎ ．ｃ ｉ ｅ １ ｚ ｈ ｎｅ ｓ ａ ｄ ｒ ｉ ｙｉ ｆｂ ｓ ｂｄ ｄ ａｕｅ — ｙｅ ｔｅｉ ｎｔｉ ｎ ｇｄ ｔ ｏ ｕ ｙｏ， ｎ ｓｓ ｅ ｉｔｙ
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ｍ ｅｔｄ １ Ｔ ｅｒ ｓｌ ｈ ｏ ｅ ａｉｌ ｒｖ ｄ ａ ｂｕ ｅ ｎｏｍｅ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｔｅ ｒ ｔ ｐ ｌ ｉｏ ｅ ｖｌ ａｌ ｓ ｃｙ ｒ ｆ ｒｎ ｅ ｒｆｉ ｖｒ ｍｅ ｄ ｔｓ ｇ ｎ ｐ ｉ ｚｔ ｎｏ ｅ ｅ ｅ ｏ ｃｐｍｏ ｅ ｎｅ ｎｉ
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【 摘】 要用有限元法客对车车的身强、 度 度刚行了 进分，析 用电测量术技对有元模限 型行丁验证。进 为
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主【词 】 车题身 车 有 限元客
车 是身客车的 承载 主体， 更是其 关总成键。 随着城市公共 交通的不断 发展 人，们对 车结身构 的性能 要越求来越 。车身高结构须有必足够强 的精度 缩及解小规模题 有。限元分析算计结的果可
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以保证其疲劳 寿命， 足的够静刚度 保证其装 以配和使用 求 ，要 同应时有合的理动态特达性到控
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文采本有用限方元 ，法 用 利ＡＳ Ｓ限元 分 Ｎ有Ｙ 析软件某客车对身进行车度 强刚与度析分， 进 并
实行的车静态应变测动 试 在观察变形量 ，、 力应 分 布 固、有型等振基础上 ，的 复模反拟算 计，出满 求
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结 果偏 于 安 全。
足
现车体身刚度 弯 曲的、 曲性 刚和 动特振性 等 性扭 的轻量化 能、高刚 性规。格进在模拟时 行，通过 不增
车加身量质的 改设良来提计强高和刚度 性。
应用实践 证 明， 用 限元有 （ 法 对Ｅ 客 车 车利 Ｆ Ｍ）
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节 点， 以柱梁 面 形 心 截连 线 ，为相 距很近 而又不
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结身构行 进静态动态分析，和 可在设图计变纸成 产品 前就其刚对度、 强 度 、固振型有有等充分识 ，认 了 车解身能出可应力现变形和情况， 不对足之加处以 改 进 使，品产设在计 段就阶可保证足满使用要求， 从 而缩
短计设试 周验期， 大 量验试和 产生费 用，节省 它
重合的叉连交接用一点取个中的节 代替 ， 点部分 点采用耦合节理 。 处 （）３ 忽 略些某对车结整构变形应和力布分 影 响较小非 的承构载 件。如侧 围、 道走 和车顶的一 些 小连接件支撑和杆件 。 （） ４ 空间曲将简化梁为直。如梁顶把盖横梁 、 后围前梁横曲等梁划分若干为直梁单元个。
提高是产可品靠性经既济又用适方法之的一
。１
身 的车 限有计算模元型
建车身立架骨有 的元模限型既要时如反实映 客车车身实际结的重要力构特学，性 要尽又量采 用 较的单元和少单的单简元态形 ，以保证较 的高算 计
２
客 车身车骨架有 限模元型立建
响有影限元计 的算键关是建反映实立际结构
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计算的型模确和载立荷件条和界条边 ， 因此 件， 有 限 模元型的建要立尽真实地量映反分车型的结 析构。
２ １ 模型建 的立 ．
单元梁表示来 ，而把该梁 单上元部平水面 的移内 动 自度约束住由 ， 模拟四连杆导以向机构的作。用
计 在 算中杆 用、梁单 组合元 来 模 悬 架拟 实际结 构 ，
也可以
伪单元用、 读入 度刚元等方单解法决。由 于轮胎 度刚大 很，可 略忽它对构结分的析响， 将影
它看成 是 刚性 。 的
（）体整标 系的建立 坐 ，１ 通过以前轴 中线心 的垂直平而客与 午向纵刘 ‘面的称线交与架车平 的面交为坐点标原 ；点 客车以进前的 反方 向为 轴
的正 方 ； 向从以原 点垂 直上 的向直 线 为ｚ 轴正的 方；向 右手 由定 确则 】定轴。 ， （） 根据以 模卜型 的 简化原 则 ， 先建 立 了 － 首２
４ ２算计工况的择 选． 对构结 进静行分力析的 目 的， 在于计算结构 在最大载下荷 的变与应力形， 以便进行 度与强刚 度 的检。验此因 对车，身可能受承的大最载 荷应
进 行 析分。 据 根过 的去理论 分 析、车 试 验 实 和实
整
车骨几架关 系模 型，何 使身车前到从形成后完 的力学整框 。架 前目 内国 大客车 车骨 身 架均 用
采矩形 异 形或钢管 焊接 成而的 空 间 架钢 构结， 空
其
际使情况 用 ，接直系车关身架强度骨的要是弯主 和曲转两扭种况工它们及组的合 。 （ ）曲况 工：１弯 考 车身质量虑和载荷， 向方 垂直向， 下模客车拟在坦平面上 以路高较行驶速 时 产生 对的 称垂直 荷 。
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时 客 车 受 的扭到 矩很大 ， 际实 行驶 中在 一
关系极间复杂 ，其而 断且形式多样 面 ，间梁空元单 是 选首 算模计型单 。元考虑到 架底结 构复杂 性， 采用的更确 的板精单建元 计算模模 。节点型总
约为 ４数 ２（ ．万３单元 总数 约为 ４２ Ｏ万．） 。模 型如
１ 图
般不能可达到这个数 ， 值这样义定的 的是为 目
丁
向对横 比 。 （） 扭弯 工 况 ３ 以：身 自车和重载荷乘以 １３． 倍的动荷系 数，并 将悬前架两 车侧轮置位 别向分
上 和向 ８下ｒ 的 指 位 移定， 拟客 车 不在 道平 ０ｍ ａ 模
上行驶路时生产的斜称对动载荷。
图
１有 元模限 型
３
计结果算析分
３ １ 身强 度车应 和力 分 析 ．
２ ２ 载
荷 处理的 ．
车满客时车载身构的载荷结分为 ：别 结 构 自
重、 装备各量重、 乘客量重。位座的上乘客与座椅
荷 分 载 到 配相 的近节 点上 ；动机 、 速 器 缩、 发 压
变车
身架骨 高力应主要区侧在围中 附近 ， 前门 后底中架的部区分域 以及部地板等后 。其各总处 弯曲工成下况大应力最见值 表１。 是 这于由发 机后置动， 后轴桥载荷较大， 在 后架的车载荷作用 区 存在力集中。 应 １表 给也出了 弯 工况下曲进改案方总各成 的 力值，应 以 比较作。具改进设计时要体据各零 根部的受件情况力， 合结各总成的体受力状态整 、 位 及置要性重 ，杆逐析分，调试各 成和车身整体 内总 力布 分， 方多案的比 选 ，达以到优化配置目的。 所按提方 案 ，骨架 各总成应力 分情布况 和从 表 所列１据 数以看可 ， 车出身骨架进改 后应前力 ・
及机传轴 动、水箱 、油 、箱 风机 、暖储 气筒 、冷凝器 、 蒸发等载荷器则各 自均平配到分相 的支承节点 应 ； 站立乘上载客均布于荷厢车道通板地上， 电载 瓶荷均布于其 支杆上 。
２ 承３ 界 约束条 件边 处的理 ．
不同
悬架的系统对架车客及车骨架的度和强 刚 度影响较，大 车采该用 空气悬了结构架。 空 气 悬系架 统， 由中于四连导杆向构的作用 机 ，忽略可 侧向其和向的柔纵性， 只 考垂直虑度刚 ，以一等 效
海汽车 ２ ０．２ ０６ １
９２・
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.三
表１ 车 骨身架各总成 弯曲工况下大拉压最力表应
骨各架成 总
围 倾
转角， 并据此算计车身出转扭刚 度 车身承和度载。
：
骨架最原大应力
（ ａ ＰＭ ）
改进
骨后架大应最力
ａ ＭＰ （）
还 町根据计
算果检查门框 结 窗框 、、
前后围窗框对 线长角变化度 量的变形中 量。其侧中围窗 下纵 梁沿对相变略超形出定值原５ ｍ 技的要求术。表 ２ａ ｒ 时给同改进出 车身架骨形值变 ，以 作比 较。改进
后 整 车 变形 如图 所３ 。 示
ｌ３
】９
ｌ３ ． ０８ ．
底 后车 架架前 架
中 车架车
２７ ３３ ．ｌ ｏ Ｏ ８．
７． １
７
２５ ４． ０ ９． ７ ６
８ ． ９
５嚣 匿 嚣
地前地板 板 中
地板
５
． ５６ ６ ．
９
４
６． ００ ５
． ０
４ 座后 椅
ｌ
２ ｌ３．
．６ ８９
新分重配 ，骨 架 总 应力与变体相形对较均匀。而 且 不低整降骨车架的强度刚。度进改后车 身整体 骨 架 应 力分 如 布 ２所图 示
图 。３ 改 车进身整 体 曲弯形图
计变算轴得问身相车扭转角为 对０ 。底３纵 架． ９ ，轴间相梁对转扭角 ０ ５ 。车身承为度载为二值 ．８者， 之 ，比．８ ０ ６。数该一值反映般身车分担底架（ 或
架车）载荷的程度 。 该数值说 明低身与底架联 系 不够紧车密， 全与 承载 式车身 尚差有。车身别载承 度围范 建为议 ０ ．８５～ ０６ 。可见型该客的车 ．０协调性
好较。
图 ２改 整 车 骨应 分 图进 身体 架 布力
３２ 车 身度刚分析车和变身形 ．
身变车 形 般 是一指 弯 曲 转、和 主要 的 开口扭
结４ ｛ 吾
）采（用上力学述模型 对身结构进车行有 限 元分１ 析，比 统的传化计算简方法大发大了展一步 。 它 提供能足够准 的车确身刚特度性以及 车结构整 的应力布分为设计。作提工 有价供值 结的整体 构分析数 ，据 从而变改传统 的类 比计及设仅取采 部局强加方的。法的设新计方提高法设了的计理 合性及可靠性 ， 以快速实产现品系的列 化， 避免可 过 多赖成依昂贵本样的机造 。 制 （ ） 用 板单元梁组合处理 车骨身模架 ， 型 ２ 模 精型度可靠 、模规 适。在中身车计设 的不同段阶， 型模可由粗以到 ，细次 修改。所 提 出按 车身 多的各总成模 化建块模的方 法， 简化了 建模程，过 快 加 了建模度 速 ，并且可实以现一模多 ，用为 系车型列 分
析打 下基 础 。了
变
形。这些计算结反映果了车身刚度的态。状 计 算结给果出３ 种况下 车身工各处的移量位 ， 其 中弯曲工况下 最的大变形在后量 架车 、车身部尾和 车 空调加载横梁节点处。弯 顶曲况工最下大形 变
见 ２表 。
表 ２ 车 骨身各总架 弯曲变成值形
、＼
＼＼各
件部
对 比
骨 架车原身骨 架
改进身车骨
最大架变 形 ｍ）（ｉ ｒ 最大ｎ变（ 形） ｍ ｍ
＼
、
—’ ＼
侧
围 下窗沿纵梁（中门至 围处 ）后
顶 盖
５
４９ ．６
６６ ２ ．６
４
３３ ． ５
６５ ２．９
前
同
后围
后车 架
４６
．１０
６ ９３ ２
７ ３ｌ．． １
４３ ５ ３．
６ ８ ｌ．７
７ ３ ．７ ｌ
（
） 综合上车述身度 和刚度分强 ， ３ 析车该身
体整弯曲扭转和刚较度 大 口，变形小， 开弯曲 扭和 转应力水平适 中 ，强 储备度处在理合围范。但车 身
（转 第下３ ４ ）页 ＿
、
在扭
工 转况 下，据各 节 点 ｚ向 的位移 计， 根
＝可
出算轴车间相身对转角 、 扭架底纵轴梁间 相对 扭
・
＋
３ ・ Ｏ
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据根各 车种辆 同的不用使环境 ，调 整个各 相应 加权数的系小， 大可以调悬整系架的统能 ， 从 性考文献
参 （ １日）光玄 ，男程 润伟遗传算 ．和法程工 计设．北 京 ： 科学
＾
而适
应种不同的各实要求 。际
出 版 ．社０ ０２０ 嘏
２ 方世杰， 綦耀 光 ．械优 化设．计机 京北 ：械 工 出版业 社 ， 机
２０ ｏ
３娶
强
３张涌．志通精Ｍ Ｔ Ａ． ＡＬＢ ６ ５． 京 ：版北 北京 航航天大空 学 出版 社
． ３ ００２
车轮 跳动 量 （ ｍｍ ）车轮 跳动量ｚ （ ｍ）ｍ
４ 刘臣． 亚式独立架悬运 动分学析 优与化 ． 麦 南华 理工学
学 大 ，报０ ２０３
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车 轮
动量ｚ 跳 （ ｍｍ）
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图３ 弗逊麦架转悬向机构 运动特 性
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上第 ３接０页） 架应骨力布不分均， 局 存在高部应力区， 车身底 架联与系不强 尤，是其架 中底段梁纵前与后段架底 连接够不，有必 对相应结构作进一步要改设计 进， 以 提高 身整体车度及刚载承 度侧 围处。所开门要中 局 加强 ，部 座椅后也处要增加接短连杆。要加 关强 部位焊键工 接 艺的量质 检 查 如底 架和侧， 围的连 接， 一要定确焊接保质 量要。强骨架侧 加上围 的 部 侧 刚度 向 顶， 的盖 垂刚度 ， 向这对车整 的疲抗劳 以 及 车身 减的振 均 利 有要。 加一些增型 材规 格， 加
增 材余选地 ，果 更结 理合 些一 。使
考 文参献
１ 国冯．客车 车胜身 结 构 有 的元限分 析 ． 械工 学 程报 机
１ ．９ ９ ９２
２
国冯胜 贾素， 梅 型．客 车有 元分析 及应 限用． 轻 械机强度 ， １
．９ ２ ９８６ １（）
３ 明刘 。 辉学于兵． 车身车骨 架结 的 有限元 分构方析 研法 客究
．车客术 ，０技５ ２ ０
４
王 海霞， 文成等 ． Ｊ１ １ Ｃ 型客 Ｋ车车 身架 骨有元 限汤 Ｃ ２６ ＨＧ
建及模结分析果方法 究 ．研汽车工程， ０１ ２０
Ａ
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ｅ Ｔｔａ ｌ ｓ ｓ ｉ ｆｉ ｌ ｍｅ ｔ ｍｅ ｈ ｄｔ ａａ ｈ ｒ ｅｉ ｕｅ ｎｔ ｅ ｎ ｅｎ ｔ ｏ ｏｎ ．ｃ ｉ ｅ １ ｚ ｈ ｎｅ ｓ ａ ｄ ｒ ｉ ｙｉ ｆｂ ｓ ｂｄ ｄ ａｕｅ — ｙｅ ｔｅｉ ｎｔｉ ｎ ｇｄ ｔ ｏ ｕ ｙｏ， ｎ ｓｓ ｅ ｉｔｙ
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