SX5257GJB404车架强度分析报告（分析标准）-1

SX5257GJBJR404无副梁搅拌车CAE分析

（陕汽工况计算）目录摘要模型及材料数据准备清单车架强度分析结论与建议任务来源：

根据商研所工作需要，对SX5257GJBJR404水泥搅拌车车架进行强度分析，对设计部门产品优化改进提供技术支持。前处理工具：HyperMesh求解器：Radioss后处理工具：HyperView摘要模型及材料驾驶室总成动力总成油箱总成电瓶箱总成上装载荷车架钣金件用壳单元划分，平均尺寸10mm；铸件类支架用体单元划分，平均尺寸5mm；驾驶室、动力总成、电瓶、油箱均使用质量点在质心处模拟；板簧、车桥使用BEAM梁单元模拟，并通过相应截面模拟其相关参数；螺栓孔连接参照ECS螺栓连接规范采用REB2+BEAM梁模拟，罐体连接座与车架通过接触单元连接；整个车架系统共个2429312单元，1090437个单元节点。模型及材料材料牌号部件名称杨氏弹性模量（MPa）密度（t/mm3）泊松比屈服极限（MPa）抗拉极限（MPa）SQ510车架纵梁、横梁及其连接板2100007.9e-90.3355510QT450发动机支架、驾驶室悬置支架、板簧支架1750007.1e-90.257310450QT500平衡轴支架1600007.0e-90.293320500Q345首横梁2100007.9e-90.2834547042CrMo平衡轴2120007.85×10-90.289301080静态过载分析Missuseloadcase(MLC)垂直加速度verticalacceleration2.5g+1g转弯Lateral+verticalacceleration0.5g+1g车架扭转300mmtwistfrontright–rearleftside+verticalacceleration300mm+1g增加的工况Additional(MLC)制动Braking+verticalacceleration-1g+1g通过四种工况对车架的静强度进行对比分析，考察各工况下的车架应力分布情况，为设计提供理论指导：3.5g1g0.5g1g300mm300mm1g1gMLC1MLC4MLC3MLC2静强度分析工况约束及载荷前轮左端自由度DOF(13)=0mm，中、后轮左端自由度DOF(3)=0mm；前轮右端自由度DOF(123)=0mm，中、后轮右端自由度DOF(3)=0mm。1.静态垂直加速度工况(3.5g)静强度分析3.5g静强度分析1.静态垂直加速度工况（3.5g）-纵梁应力云图(≥150MPa)

应力：554.9MPa应力：612.3MPa应力：590.9MPa静强度分析1.静态垂直加速度工况（3.5g）-横梁应力云图(≥150MPa)

应力：375.5MPa静强度分析1.静态垂直加速度工况（3.5g）-罐体连接座应力云图(≥100MPa)

应力：760.5MPa应力：715.1MPa静强度分析1.静态垂直加速度工况（3.5g）-主、副车架连接应力云图(≥150MPa)

前段连接座尾段连接座应力：844.7MPa应力：503.9MPa静强度分析1.静态垂直加速度工况（3.5g）-轮胎接地点受力2.转弯工况（0.5g+1g）静强度分析重力1gY向0.5g约束及载荷前轮左端自由度DOF(13)=0mm，中、后轮左端自由度DOF(3)=0

mm；前轮右端自由度DOF(3)

=0mm，中、后轮右端自由度DOF(3)=0

mm；连接两侧车轮的弹簧另一端自由度（2）=0mm。静强度分析2.转弯工况（0.5g+1g）-纵梁应力云图(≥100MPa)

应力：401.6MPa应力：386.1MPa静强度分析2.转弯工况（0.5g+1g）-横梁应力云图(≥50MPa)

应力：394.9MPa静强度分析2.转弯工况（0.5g+1g）-罐体连接座应力云图(≥100MPa)

应力：326.9MPa应力：391.5MPa静强度分析2.转弯工况（0.5g+1g）-主、副车架连接应力云图(≥150MPa)

前段连接座尾段连接座应力：403.4MPa应力：392.9MPa静强度分析2.转弯工况（0.5g+1g）-轮胎接地点受力(300mm)(300mm)(300mm)3.扭转工况（对角抬高300mm+1g）；静强度分析重力1g约束及载荷前轮左端自由度DOF(13)=300mm，中、后轮左端自由度DOF(3)=0mm；前轮右端自由度DOF(123)

=0mm，中、后轮右端自由度DOF(3)=300mm。静强度分析3.扭转工况（对角抬高300mm+1g）-纵梁应力云图(≥100MPa)

应力：355.3MPa应力：356.9MPa静强度分析3.扭转工况（对角抬高300mm+1g）-横梁应力云图(≥50MPa)

应力：534.5MPa静强度分析3.扭转工况（对角抬高300mm+1g）-罐体连接座应力云图(≥100MPa)

应力：461.7MPa应力：317.5MPa静强度分析3.扭转工况（对角抬高300mm+1g）-主、副车架连接应力云图(≥150MPa)

前段连接座尾段连接座应力：414.0MPa应力：347.7MPa静强度分析3.扭转工况（对角抬高300mm+1g）-轮胎接地点受力4.制动工况（-1g+1g）

静强度分析约束及载荷前轮左端自由度DOF(13

)=

0mm，中、后轮左端自由度DOF(13)

=0

mm；前轴右端自由度DOF(123)

=

0mm，中、后桥右端自由度DOF(123)=0

mm。重力1gX向-1g静强度分析4.制动工况（-1g+1g）-纵梁应力云图(≥100MPa)

应力：352.5MPa静强度分析4.制动工况（-1g+1g）-横梁应力云图(≥50MPa)

应力：169.0MPa静强度分析4.制动工况（-1g+1g）-罐体连接座应力云图(≥50MPa)

应力：354.3MPa应力：106.9MPa静强度分析4.制动工况（-1g+1g）-主、副车架连接应力云图(≥50MPa)

前段连接座尾段连接座应力：351.8MPa应力：114.9MPa静强度分析4.制动工况（-1g+1g）-轮胎接地点受力结论与建议通过在所提供的载荷下，根据车架分析规范中的标准工况进行车架的CAE分析，各工况的应力幅值结果如表1：表1各工况下最大应力结果统计表(MPa)工况名称车架纵梁车架横梁罐体前连接座罐体后连接座主、副车架前连接主、副车架后连接材料牌号SQ510LSQ510LQ345Q345Q345Q345355355345345345345静态垂直加载（3.5g）612.3375.5760.5715.1844.7503.9转弯（0.5g+1g）401.6394.9326.9391.5403.4392.9扭转工况（对角抬高300mm+1g）356.9534.5461.7317.5414.0347.7制动工况（-1g+1g）352.5169.0354.3106.9351.8114.9结论与建议1、车架侧板在静载、转弯工况下最大应力超过材料屈服强度，且最大应力均出现在中间支座与侧板连接的两端和两侧板断面过渡区域（如图1），由于均是一个刚度突变区域，建议对1、2处进行加强，使1、2处区域刚度连续，可有效降低该处应力大小；图12、罐体后连接座在静载的工况下，在罐体滚轮支座底部折弯