基于某重卡駕駛室懸置制動工況分析方案研究

周宗昊，賀洋洋，丁介然，李 慧，張 明，王 瓊

（陜西萬方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710200）

引言

有限元分析越來越多地被應用到產品的研發設計中，作用于X方向的2.5 g制動工況是駕駛室懸置CAE分析的重要工況[1-2]。新產品設計過程中，需要進行對單個子件多版本的優化設計工作，但由于駕駛室懸置整體動態分析建模時間長且計算速度較慢，從而導致研發效率降低。為提升研發效率，新的建模方案顯得十分有必要。圖1為某重卡駕駛室懸置系統結構圖。

圖1 某重卡駕駛室懸置系統結構圖

1 受力分析及有限元建模

首先對駕駛室懸置簡化，如下圖2所示。

圖2 制動力施加到前后懸簡圖

駕駛室懸置受到駕駛室X方向2.5 g的制動加速度，并施加到前、后懸上。將前、后懸所受制動力分配到單側，做模型簡化，如下圖3所示。

圖3 制動力分配到單側（y，z平面）

制動工況時搖臂受載荷等于上托架約束端受載荷的反作用力。力學分析簡圖如下圖4所示。

圖4 上托架受力分析

通過計算（計算過程略）各參數，結果如下表1所示：

表1 各參數計算結果

各子件受力、扭矩計算完成后，搭建有限元模型，如下圖5所示。

圖5 關注件各件有限元模型

2 分析結果統計

以駕駛室懸置整體制動工況動態分析結果為參考，對比子件靜態拆分分析和動態分析結果如下圖6所示。

圖6 兩種分析結果各關注件應力對比

統計圖 6中兩種分析方法風險點數量，如下表 2所示。

表2 各關注件靜態拆分分析和整體動態分析應力集中點統計

由上表可以看出，制動工況中靜態拆分分析各關注件應力集中處數量所占動態整體分析關注件應力集中處數量比例均較高，故此法可適用于新開發駕駛室懸置初期快速尋找風險點中。

3 總結

有限元分析越來越多地被應用到產品的研發設計中，作用于X方向的2.5 g制動工況是駕駛室懸置CAE分析的重要工況。新產品設計過程中，需要進行對單個子件多版本的優化設計工作，但由于駕駛室懸置整體動態分析建模時間長且計算速度較慢，從而導致研發效率降低。為提升研發效率，本文針對某重卡駕駛室懸置制動工況建模為例，對結構進行靜態拆分分析，通過對結果進行對比，此方案可以提升產品研發效率。