在建立车架结构几何模型时，本文采取了三种方式生成几何实体：一是用命令流文件生成车架纵梁部分，在各部件连接处预留连接线，以便于与其他结构无缝连接；二是建立主要部件结构的板单元几何模型，并保存为IGS格式文件，然后在命令流文件中用IGS格式读入横梁、支腿等部件结构；三是桥壳这样非常复杂的三维几何实体，通过ACIS格式单独读入，划分单元后存储为DB文件，在整体模型中通过CDREAD命令读入。 

    车架结构中摆臂支架与桥壳是通过螺栓连接，在计算模型中采用梁连接方式代替，以单边两圈24个梁单元连接，这种连接方式能完全传递力和弯矩。支腿结构不是分析重点，采用线及与结构耦合的方式处理。在建立有限元计算模型时，精减对静态结构强度影响不大的局部结构以节省计算机资源。整体结构主要由钢板焊接而成，因此计算模型以壳单元为主，桥壳由于曲面复杂采用实体单元。计算模型如图3所示。

    4 计算结果分析与优化

    4.1 主纵梁的断面结构优化

    根据对各类载荷工况的分析，静态载荷工况下的载荷远大于动态载荷工况，因此确定了以静态载荷工况作为确定和优化车架主纵梁断面结构的依据。车架主纵梁断面结构优化包括两方面，结构尺寸优化和钢板厚度优化。车架结构尺寸优化主要是车架的纵梁断面尺寸，在方案阶段建立了车架纵梁的全参数化模型，通过主要载荷工况计算分析完成了纵梁的断面优化。这个优化是通过APDL命令流文件完成的，结构尺寸参数连续变化，以应力为约束条件，重量最轻为目标。由于市场可能供给的材料型号而有一定的限制，板厚度的优化无法采用连续变量形式，因此对板的厚度优化基本是通过厚度调整的方式进行。

    
图4 车架纵梁结构优化结果

 
图5 车架整体结构优化结果