大客车车身结构的力学分析

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大客车车身结构的力学分析大客车车身结构的力学分析
陈 燕
(鲁东大学 交通学院 ， 山东 烟台 264025)
摘 要:通过对客车车身结构的静态、 动态分析 ，从车身结构的刚度指标(承载和振动特性) ，说明车
身结构的-般分析方法♂构的整体性使载荷按车身结构各主要组成部分的刚度进行分配 ，在确
定车辆振动、 噪声和乘坐舒适性时 ，线性分析对结构设计的作用。
关键词:大客车;车身结构;静态分析;动态分析
Abstract :For the static and dynamic analysis of bus body st ructure ， the common methods are described on the basis
of the stiffness quoto (load and vibration characteristics) of the st ructure1 The whole const ruction makes loads dis2
t ributed according to the stiffness of the primarily component s of bus bodywork1While det rmining the vibration ，
noise and passenger comfort of vehicles ， the linear analysis has great function to the const ruction design1
Key words :Large bus ; Body st ructure ; Static analysis ; Dynamic analysis
中图分类号:U463. 82. 03 文献标识码:A 文章编号:100623331 (2005) 0420006204

客车车身结构是-个由各种承载构件组成的空
间超静定结构。承受载荷作用的所有车身构件都可
以认为是承载结构的组成部分⊥车行驶时 ，车身
结构要承受多种载荷的作用;在承受载荷作用时 ，-
般认为载荷是按车身结构各主要组成部分的刚度进
行分配的 ，车身刚度指标是车身结构重要的技术参
数。对客车车身结构进行静态和动态分析 ，可获得
结构的承载特性和振动特性等评价指标 ，并为结构
的改进设计提供依据。
1 车身结构的分析方法
车身结构的力学分析包括: (1)作用在车身结构
上的载荷与车身结构变形的关系; (2)作用在车身结
构上的载荷与车身结构运动的关系 ，即对车身结构
进行静态和动态分析以及安全结构分析。对于车身
结构需进行四种结构水平的分析 ，这四种结构水平
是:完整的车身结构、 部件和构件、 构件的危险截面、
应力集中点及相邻区域。车身结构的分析方法包括
传统分析方法(如基本结构板面法)和现代结构分析
方法(如有限元分析方法) 。现代结构分析是采用有
限元方法、 模态分析等对结构进行计算分析 ，它是车
身结构设计的重要组成部分 ，并可与优化设计形成
集成系统 ，构成车身结构新的设计过程。
所引起的)出现的次数极少。经验表明 ，如果结构尺
寸选择得正确 ，能承受最大偶然载荷的作用 ，那么它
的疲劳强度也是足够的 ，尤其是对于有车架的车身
结构。因此 ，由静载荷的大小 ，利用动载荷系数就可
以用车身结构的静力分析替代疲劳强度计算。
静态分析的计算载荷-般包括对称垂直载荷、
非对称垂直载荷、 纵向载荷和横向载荷。在车辆行
驶过程中 ，这些载荷可以同时产生 ，出现各种载荷组
合情况。对称垂直载荷将引起弯曲力矩使车身结构
产生弯曲变形。非对称垂直载荷使车身结构不但承
受弯曲力矩的作用 ，而且承受扭转力矩的作用。扭
转力矩撒于动载荷系数、 作用在左右前轮支承反
力的差值和前轮距的大校最大扭转力矩的情况是
作用在左、 右前轮支承反力的差值等于前桥的支承
反力。对于车身结构起决定性作用的载荷是引起弯
曲和扭转的非对称垂直载荷。在载荷计算时 ，要考
虑载荷组合情况 ，将载荷分成弯曲和扭转两种情况。
11112 静态分析模型
车身结构的力学模型可以有两种类型:第-种
是为车身结构初步设计所需要的旧能简化的模
型;第二种是为计算车身结构强度和刚度所需要的
细节模型 ，如有限元计算模型。
承受载荷作用的所有车身构件 ，都可以认为是