摘要：底盘桥体结构是汽车零部件的重要组成部分，它起着至关重要的作用。所以，在汽车制造业的发展的过程中，需要特别关注这部分的焊接工作，在科学计算的基础上，设计汽车底盘桥体。在看到焊接系统分析后，并没有看到汽车底盘设计更复杂的需要专门的研究具备这部分全面的知识，所以需要通过焊接结构设计从而得出正确的设计。
关键词：焊接技术；汽车底盘；结构；分析
1前言
弹簧板座和减震器支架是底盘桥体结构的重要组成部分。弹簧板座是用来固定和安装弹簧的，在汽车悬架中，所承受载荷为正向时，弹簧受力变形，力量传导到弹簧板座上，所以弹簧板座的焊接非常关键。而减震器支架作为连接汽车减震器的关键部件，支架的焊接焊缝质量及尺寸稳定性要求严格，对汽车减震器的工作以及其他部位具有非常重要的影响。
弹簧板座和减震器支架与后桥壳本体连接。由于焊接过程中加热和冷却不均匀，焊接后会产生焊接残余应力。在焊接结构上进行安全检查时，为了简化计算，提高计算效率，利用2d壳单元忽略焊接残余应力的影响，焊接过程简单。有部分专家认为真正的焊缝模型比刚性连接焊缝简化模型计算结果更接近现实，因此，本文基于三维单元，首先，模拟汽车底盘桥体焊接温度场和残余应力场，计算焊接残余应力和工作负载，提出了合成的计算性能和安全系数N是用来评估焊接，通过改变焊缝数量，长度和位置焊缝布道优化设计方法，最后建立了汽车底盘桥体焊接设计方法。实验表明，该方法是可行的，对国内汽车企业形成自主设计技术模型，独立开发新产品具有重要意义。
2汽车底盘桥体焊接模拟的技术
在使用三维模拟的基础上结合车桥设计，作为支撑，下图，我们提供汽车底盘桥体焊接模拟的基本流程（见图1）。
图1技术思路示意图
3底盘桥体结构件有限元模型的简介
底盘桥体构件不同于结构的其他部分，在具体操作中有许多问题需要注意，在具体零件的操作中需要熟悉结构构件和科学把握，这样才能在底盘桥体结构模型中发挥辅助作用。对于模型汽车底盘桥体的设计中会有很多的特殊改进，对于这些方面的技术改造，需要在模型的研究中，模型和模式可以为技术改进提供一定的参考。
4计算底盘桥体结构件的温度场应力场
这一技术和计算技术需要在底盘设计结构实验设备上进行温度检测，在具体的实验模拟过程中需要建立基本场、才能实现具体的操作，只有整个测试，才能构成科学测量的结构温度。在测试过程中，当温度适当时，需要对单元施加约束，给出材料特性，并将文件尾部的“RTH”加载到模型中，计算温度场应力场。各测试点的残余应力模拟值与实测值之间的比较，虽然每个测点的值都有误差，但趋势是一致的，这表明了计算结果的正确性。
5计算底盘桥体结构件合成应力
5.1模型的处理
底盘结构部件有多种安装孔。在实际工作中，可应用于橡胶衬套等辅助部件。但是对于单元模型来说，要直接加载孔是比较困难的。本文将孔中心安装为应力点，并给出了MASS21单元属性，然后在安装孔周围设置刚性连接，使载荷通过刚性连接均匀分布到整个安装孔。
5.2计算合成应力
通过ANSYS读写命令INISTATE得到“IST”结尾的残余应力场分布，此文件为单元各积分点的应力。在合成计算时，读入应力分布文件命令流应放在求解命令/SOLU后的第一行。合成应力计算的部分命令流如下：
....................!残余应力场分析
INISTATE，WRITE，1，，，，0!
输出.ist应力文件/SOLU!开始合成
INISTATE，READ，stress，ist!导入残余应力场
D，NODE，ALL，0!施加约束F，NODE，
FY，1.848E02!施加工作载荷SOLVE
5.3焊缝安全的校核判据
本文通过对后桥设计数学建模，对拉伸损伤进行仿真计算，以焊缝和母材界面外围轮廓线在各个方向的最大应力值σmax={σx，σy，σz}作为参考，安全系数N作为绩效评估的焊接方法。N=σbwσmax，σbw是微断裂强度。车辆底盘是汽车的一个非常重要的部件，负荷相当大且复杂，相关信息被检查，安全因子N的范围最终确定
5.4计算安全系数
提取焊缝和母体金属界面应力值是非常复杂的，ANSYS的批处理方式，本文将命令流提取到文本文件中，并指定结果输出、格式和路径名，得到统一格式文件。然后在EXCEL中，通过VBA编程处理结果文件，得到应力峰值，并通过计算得到安全系数。
6分析底盘桥体结构件残余应力有限元
6.1模型的处理和焊缝实现填充过程
在焊接底盘桥体结构、驱动轴和辅助架上，需要在多个工作位置焊接，后轴需要五个站，副框架需要三个站，站不同，有不同的约束。对底盘桥体结构的焊接残余应力进行了数值模拟，计算了不同约束条件下劳动分工的方法。在焊接过程中，焊缝金属逐渐沿焊枪的方向填充熔池，因此有必要通过死亡和死亡细胞技术来模拟焊接金属的填充过程。本文采用的热源模型是一种内部热源，简单实用，应用广泛。实现焊缝金属填充的步骤如下：首先焊接部分的单位处理，然后焊接全部遇难，一个接一个地杀死复活，并给单位荷载热源的复活，维持一段时间是用来传递热量，最后去除热源，包括加载和删除热源在短时间内可以忽略。
6.2研究残余应力的必要性
模拟了弹簧板座和桥壳本体接头的焊接残余应力场。当焊缝加载时，焊缝的外部轮廓和母材主要是失效位置，因此有必要研究残余应力的分布。
7分析焊接的流程及其需要注意到的问题
在焊接汽车的底盘桥体结构时，需要注意很多问题，首先，要注意具体的过程，因为在这些过程中涉及很多考虑因素。为了保证焊接作业的科学化和合理化，必须全面实施焊接工艺。研究了焊接的形状、焊接图纸需要经过精确的对比分析，为焊接提供了指导，并提供了必要的理论支持。为了优化设计，我们需要在技术创新的基础上，保证良好的技术解决方案。
8结束语
我们的设计在一定程度上很依赖于国外的动力和技术支持方面。因此，在技术发展和技术进步的同时，有必要不断完善计划，促进企业的全面发展，不断投入巨大的精力在企业核心技术的研发上。对汽车研发的技术和设备要求进行了合理的改进。只有全面推进我国汽车技术的创新和研发，才能在技术上不断取得进步。在技术进步方面，只有技术的创新才能使中国的技术创新达到一个新的起点。有三个方面需要改进。首先，技术改造需要在技术建模中进行。只有技术的建立和科学的建模，才能将各种汽车技术的发展推向更高的地位。底盘结构焊接安全是一个关键问题。在运行过程中，技术的创新需要在更关键的位置进行推广。只有底盘结构的安全性才能保证汽车技术的进步。它只适用于焊接位置，合理规划，使焊接的最终结构更好。技术创新和现场焊接优化是汽车技术的有效方法。
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论文作者:刘霁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/26
标签：应力论文; 底盘论文; 残余论文; 结构论文; 力场论文; 模型论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第31期论文;