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一、 前言
汽车车架是整个汽车的基体,在它上面安装着汽车的各个主要总成,如发动机、离合器、传动系、变速器、汽车车身、转向器和车箱等,并把这些总成联合成为一辆完整的汽车。另外,车架还承受作用于汽车上的所有静载荷(悬挂以上的汽车各总成的重量和有效载荷)和汽车行驶时产生的动载荷 (各种力和力矩)。 因此，汽车车架是至关重要的，为了使车架具有上述功能,对于汽车车架要有足够的强度，以保证足够的可靠性和寿命，纵梁等主要部件在使用期内不应有的严重的变形和开裂。所以，车架强度在汽车总体设计中显得尤为重要。
二、课题研究领域的现状、动态及发展方向
在国外，从60年代起就开始运用有限元法进行汽车车架结构强度的计算。1970年美国宇航局将NASTRAN有限元分析程序引入汽车结构分析中，对车架结构进行了静强度有限元分析，减轻了车架的自重，是最早进行车架轻量化的分析。当前，国外各大汽车公司利用有限元软件进行车架结构静态分析、模态分析的技术已非常成熟，其工作重心已转向瞬态响应分析、噪声分析、碰撞分析等领域。特别是随机激励响应分析备受青睐，主要是因为它可用来进行车辆的强度、刚度、振动舒适性和噪声等方面的分析。
国外将有限元法引入到车架强度计算比较早，而我国大约是在七十年代末才把有限元法应用于车架的结构强度设计分析中。在有限元法对汽车车架结构的分析中，早期多采用梁单元进行结构离散化。分析的初步结果是令人满意的，但由于梁单元本身的缺陷，例如梁单元不能很好的描述结构较为复杂的车架结构，不能很好的反映车架横梁与纵梁接头区域的应力分布，而且它还忽略了扭转时截面的翘曲变形，因此梁单元分析的结果是比较粗糙的。而板壳单元克服了梁单元在车架建模和应力分析时的局限，基本上可以作为一种完全的强度预测手段。近十年来，由于计算机软件与硬件的飞速发展，板壳单元逐渐被应用到汽车车架结构分析中，使分析精度大为提高，由过去的定性或半定量的分析过度到定量阶段。随着计算机软、硬件技术的发展，特别是微机性能的大幅提高及普及，在微机上进行有限元分析已不再是很困难的事，同时有限元分析的应用得以向广度和深度发展。
综合分析这些文献可知，当前国内对于有限元法应用于车架结构分析的研究只是限于对车架或车架结构在静态扭转、弯曲载荷以及几种极限工况载荷作用下的分析，得出车架结构的静态应力分布，并对其进行了局部的修改，由于软硬件对计算模型规模的限制，模型的细化程度不够，因而结构的刚度、强度分析的结构还比较粗略，计算结果多用来进行结构的方案比较，离虚拟试验的要求还有相当大的差距。
三、 结语
本文采用有限元法对某车型车架的静态强度特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段，主要体现在:
(1)运用有限元法对初步设计的车架进行辅助分析将大大提高车架开发、设
计、分析和制造的效能和车架的性能。
(2)车架在各种载荷作用下，将发生弯曲、偏心扭转和整体扭转等变形。传
统的车架设计方法很难综合考虑汽车的复杂受力及变形情况，有限元法能够很好
的解决这一问题。
(3)利用有限元法进行结构模态分析，可以得到车架结构的动态特性。从设
计上避免车架出现共振的现象。
(4)通过对车架结构的优化设计，可以进一步降低车架的重量，在保证车架
性能的前提下充分的节省材料，对降低车架的成本具有重要的意义。
综上所述，有限元法已成为现在汽车车架设计的重要关键方法，对于提高汽车产品的可靠性、质量、降低产品开发与生产制造的成本起到了重要作用。
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