ANSYS汽车D柱加强版和座椅横梁结构件刚度分析(2)

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本课题将ANSYS软件应用到轿车D柱和座椅横梁设计领域，对其模态特性进行了有限元分析与仿真，通过将分析结果与理论计算进行对比，验证了有限元分析与实际情况的相符性。

1.2汽车D柱加强板的国内外研究现状

1.3汽车座椅横梁的国内外研究现状

1.4 研究目的和意义

本文选取汽车D柱和座椅横梁两个零件作为研究对象，在有限元分析软件ANSYS中建立它们的几何模型，添加各自的材料属性，绘制出应力应变曲线，施加不同的载荷观察其力学特性。对它们进行静力学分析和模态分析，通过观察振型和固有频率的分布情况了解结构件的特点，找出其变形最大处，即为该结构件中最薄弱的地方，对以后的生产过程具有指导作用。

2结构件建模

2.1有限元法的历史及发展历程

有限元法是当今社会运用的最多也是运用的最广的一种分析方法

有限元法是很有效的求解数学方程的一种方法，在实际的工程问题中，有限元法扮演着非常重要的角色。

在最开始的时候有限元法主要运用在研究飞机机架的时候，它是一种新型的分析技术将弹性理论、计算数学和计算机软件结合在一起；后来，因为有限元法在飞机机架上的成功，由于它的广泛性和方便性，现在，它在许多科学以及工程方面都有很大的应用，所以现在有限元法在工科院校受到了很大的重视，许多学校都纷纷购买了有限元分析软件，来希望学校的学生可以学习到有关有限元的知识。

目前，在解决有关工程的问题的时候，对于建立基本方程和确定边界条件相比以前还是比较容易的，但是几何材料和材料特性往往都不同，对于我们的求解来说就变的十分困难。所以，我们对于这种情况我们只能通过寻求近似的解来解决这种问题。通过很多年的探索，虽然寻求近似解的方法已经有很多不同种类了，但是在我们平常运用的时候用的最多的是差分法和有限元法。差分法在计算模型的时候只能得到模型上面各个点的近似值。但是如果对于不规则的几何形状或者特殊边界条件的说的话，运用差分法就很难达到我们满足的条件了。这个时候我们只能运用有限元法来进行分析，从而达到我们需要计算的目的了。

有限元法相比差分法，它可以很好的适应一些不规则的几何形状和一些复杂的几何形状。在加上随着社会的发展已经有越来越多的软件支持有限元法，有限元法已经变得越来越受欢迎，也得到了越来越多的应用。

基于变分原理为基础发展起来的有限元分析，广泛的运用于各种物理场中，它具有高效能，常用的性能，涉及的领域也是非常广泛，涉及的公程结构，传热，流体运动等等。

科技在不停的进步，社会在不停的发展，科学也在不断的更替，交通工具的不断更替，建筑物的不断扩大规模，桥梁跨度也是越来越大，机械设备也越来越精密。这全数的一切都是展示出工程师们能在工作的过程中精准的展望出工程的技术本能，并分别计算出此中的温度场、流场、电磁场和流场等技术参数，并且可以很好的做出测试，试验。而运用到有限元分析法常常为工程师们提供了一条有效的途径。

有限元法是一种高效并且常用的方法，用于结构分析的数值计算方法，计算精度非常的高，其计算结果常常会被直接影响，所以有限元法还是非常有效的，使用有限元法可以降低研制周期和成本，有效的缩短并减少研究的出错率，这更是直接影响到产品的市场形象，提高了设计的成功率，从而提高汽车厂家的自主开发能力，使其在这个领域中有更加广阔的应用前景。