宋澤坤

摘 要：當(dāng)前人們生活水平不斷地提升，房車的應(yīng)用范圍也不斷的擴大，為了提升房車使用過程中的安全性，同時提高駕駛過程中的平穩(wěn)程度，必須要對于房車的車架結(jié)構(gòu)進行分析，對于車身、車型、車廂進行合理設(shè)計，同時結(jié)合新技術(shù)新要求對于房車的結(jié)構(gòu)不斷的進行優(yōu)化，做好有限元模型建設(shè)、頂部抗壓分析和頂部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等一系列工作，提升房車使用的安全性能、穩(wěn)定性能和設(shè)計的綠色節(jié)能。

關(guān)鍵詞：房車 車架分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

RV Frame Analysis and Structural Optimization Design Research

Song Zekun

Abstract：At present， people's living standards are constantly improving， and the scope of application of RVs is also continuously expanding. In order to improve the safety of RVs and improve the stability of driving， it is necessary to analyze the frame structure of RVs， carry out reasonable design of the car body， vehicle type， and compartment， and continuously optimize the structure of the RV in combination with new technologies and new requirements， and do a series of work such as finite element model construction， top compression analysis and top structure optimization design to improve the safety of RV use performance， stability and design of green energy saving.

Key words：RV， frame analysis， structural optimization design

1 引言

近年來人們出行需求不斷的上漲，對于出行的質(zhì)量也提出了更多的要求。車輛已經(jīng)是人們出行的最為重要的交通工具之一，具有快捷性。由于人們渴望舒適的心理以及出行人數(shù)的增多，房車也逐漸的受到了更多的關(guān)注，房車具有“內(nèi)部空間大，活動范圍舒適”的優(yōu)勢，成為了一部分人出行的最愛。但是房車具有特殊性，由于它的內(nèi)部空間大，載客人數(shù)多，因此房車的結(jié)構(gòu)與其他的汽車有非常大的不同，車架需要更大的承載力度，因此為了保障人們的出行安全，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前的新技術(shù)對于車輛結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，達到加固的目的。

2 房車車架改造的主要要求和必要性

近年來人們的經(jīng)濟水平不斷提高，汽車購置量上漲。同時，人們生活水平也不斷的提升，導(dǎo)致了人們的出行需求不斷的加大。在這個背景下，房車的使用頻率也逐漸的增加。因此，如何提升房車駕駛過程中的安全性，是房車設(shè)計部門主要應(yīng)當(dāng)思考的問題。隨著汽車設(shè)計水平的不斷提升，當(dāng)前在保證車輛安全的基礎(chǔ)上，汽車結(jié)構(gòu)輕量化是當(dāng)前房車設(shè)計的主要趨勢，不僅可以有效地減輕整體車身的重量，同時還滿足了當(dāng)前我國車輛產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的需求，可以減少在車輛結(jié)構(gòu)上的不必要的投資，降低汽車制造行業(yè)的經(jīng)濟成本，大大的提升了房車的生產(chǎn)量，從而滿足了房車市場的擴大需求。同時，房車車架改造設(shè)計也要注重穩(wěn)定性原則，提升車身的堅固性。當(dāng)前車輛在高速公路或者是其他道路上行駛的時候，可能由于彎道轉(zhuǎn)彎、超車、路面情況不穩(wěn)定等，造成各種各樣的事故，房車的車架較高，頂部受到強力沖擊的時候會產(chǎn)生極大的車身變形現(xiàn)象，從而使車內(nèi)人員的人身安全不受保障。因此，必須要對于房車的車架上的各組成部分的尺寸參數(shù)進行準確的測量，根據(jù)準確的參數(shù)構(gòu)建模型，結(jié)合現(xiàn)代化的信息技術(shù)將參數(shù)輸入，利用汽車三維建模軟件，進行房車實體結(jié)構(gòu)的模擬構(gòu)建，同時，為了達到輕量化的要求，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入至有限元分析軟件中，對結(jié)構(gòu)、組成部分、材料屬性及選擇等進行全方面的分析，從而保證房車設(shè)計的強度和剛度，在實現(xiàn)輕量化目的的同時，滿足安全性的要求。

3 房車設(shè)計過程中的主要內(nèi)容

3.1 房車原始車型選擇與造型設(shè)計

房車的出現(xiàn)是汽車行業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是技術(shù)突破的主要象征。房車的車型相對于其他汽車更長更大，同時為了滿足舒適性原則，部分房車結(jié)構(gòu)的寬度也較大。在進行房車車型選擇和造型設(shè)計的時候必須要綜合考慮車內(nèi)人機空間和車輛質(zhì)心等問題，從而確定房車尺寸，滿足人們的多元化需求。當(dāng)前，房車的車型和造型設(shè)計已經(jīng)相對的穩(wěn)定，主要保留了汽車的原始車型，駕駛室部分也不變，截掉廂式車廂，主要在車后座進行加長，達到擴大內(nèi)部活動空間的目的。

3.2 房車車廂骨架初始設(shè)計

房車的車廂相對于其他的汽車來說，內(nèi)部空間更加大，因此車廂的設(shè)計骨架也要相應(yīng)的擴大，滿足內(nèi)部的活動需求和車內(nèi)布置要求，因此，除了車的座位之外，在進行車廂設(shè)計的時候，需要對于車身后部的空間進行整改。當(dāng)前汽車建造過程中所使用的材料多，為了保證車身的強度達標，可以使用新型的鋁合金方管，按照車體要求構(gòu)成車廂骨架，利用專業(yè)的技術(shù)手段不斷的進行強力測試，同時，車廂設(shè)計應(yīng)當(dāng)與車身駕駛室保持流暢性，在車廂與車身駕駛室的相連處，采用鉚接與結(jié)構(gòu)膠進行緊固連接，達到過度的目的，實現(xiàn)緊密的銜接。同時，車廂結(jié)構(gòu)，除了頂部結(jié)構(gòu)設(shè)計工作之外，還包括車底部框架的建設(shè)，加大對于車底底板材料的篩選力度，使地板下部支撐橫梁采用結(jié)構(gòu)膠與螺栓的混合連接方式，保證車身、車底一體化連接，使房車外表面造型保持一致，提升車廂的堅固性。

4 房車的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計建議

4.1 建設(shè)房車有限元模型

在進行房車結(jié)構(gòu)強度測試的過程中，有限元模式是強度測試的主要內(nèi)容。針對市面上多種房車進行檢測分析，將房車結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)進行錄入，建設(shè)有限元模式，可以進行強度校核，了解汽車骨架的具體承載力度，同時根據(jù)得出的數(shù)據(jù)，可以對于車體結(jié)構(gòu)進行強化，結(jié)合模型多工況的有限元分析，校核其強度和剛度，有針對性的對于房車結(jié)構(gòu)進行方案設(shè)計，做好減重，實現(xiàn)進行拓撲優(yōu)化和尺寸優(yōu)化。

4.2 做好頂部抗壓分析工作

頂部抗壓能力，是房車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作的主要內(nèi)容。當(dāng)前交通安全事故頻發(fā)，由于房車的車內(nèi)部空間大，導(dǎo)致了當(dāng)遇到交通事故的時候，房車的車身被擠壓現(xiàn)象較為嚴重，由于是房車頂部位置，是最為薄弱的位置。因此，要做好頂部抗壓分析工作，將車輛固定在一個剛性平面上，同時將活動車頂或可拆卸車頂固定在乘員艙頂部，做好參數(shù)的收集和分析工作，在進行頂部測試的時候，應(yīng)當(dāng)將車頂?shù)男欣罴芤约捌渌Y(jié)構(gòu)的部件進行查處，避免測試結(jié)果出現(xiàn)問題。首先可以進行正中施壓仿真分析。借助剛性壓力板，沿著車身垂直向下移動，逐漸的加大力度，施加荷載力，觀察頂部的變化，做好記錄工作。在進行施壓仿真時，不能對于車身材料進行考慮，避免材料應(yīng)變率的干擾，做出移載荷曲線，研究車身抗壓性。其次，可以進行頂部偏置施壓仿真分析。根據(jù)房車的實際結(jié)構(gòu)設(shè)計情況定位加載裝置，對于裝置的長度寬度嚴格的進行控制，保證平整性，使剛性板的縱軸與穿過汽車縱向中心線的垂直面平行，不斷的調(diào)整角度對于車頂進行施壓，進行數(shù)值的記錄。在進行該技術(shù)實施的過程中，應(yīng)當(dāng)做好車身的固定工作，避免車身的左右晃動產(chǎn)生的不準確現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.3 做好頂部結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作

為了提升房車的設(shè)計質(zhì)量，結(jié)構(gòu)承載力度達標，在進行車身建設(shè)材料選擇的時候，必須要結(jié)合汽車的要求，加大材料的把關(guān)力度，如針對車身造型、駕駛室結(jié)構(gòu)、框架拓撲結(jié)構(gòu)等，選擇鋁合金管材等，同時對于尺寸、厚度等進行測量并不斷優(yōu)化。在進行汽車車體制作的時候可以采用玻璃鋼材料，玻璃鋼由樹脂、增強材料和多種輔助成份組合，具有極強的抗壓性，但是質(zhì)量較輕，同時具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。車體和外殼、車頂、車底等接縫處必須進行多少處理，如果縫隙過大。會使結(jié)構(gòu)松動，抗壓性能減弱。為了保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量達標，當(dāng)房車結(jié)構(gòu)設(shè)計完畢之后，必須要進行樣車測試，還應(yīng)當(dāng)進行兩次或者多次以前，做好樣車試制的數(shù)據(jù)記錄和分析工作，從而得出抗壓分析結(jié)果，找出存在的不足，有針對性的進一步優(yōu)化車身框架設(shè)計方案。

5 結(jié)語

當(dāng)前房車駕駛過程中，安全問題成為了人們主要考慮的因素，為了提升房車駕駛的安全系數(shù)，保證司機和乘客的生命安全，必須要提升房車的質(zhì)量。因此必須要結(jié)合房車結(jié)構(gòu)中存在的不足進行研究，加大對于車架材料的篩選力度，不斷的進行抗壓能力測試，多好車架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計工作，后續(xù)還要做好檢驗檢測工作，保證房車車體的頂部質(zhì)量穩(wěn)定，具有極強的抗壓性和抗震性，為人們的安全出行提供保障。

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