汽車行李架有限元分析
汽車最重要的用途之一就是拉貨，春節(jié)即將來臨，很多車友拉上大包小包準(zhǔn)備回家過年，會不會經(jīng)常感慨，車的后備箱完全不夠用呢？小轎車沒辦法，只能硬塞到后備箱或者占用后座位的空間，但是SUV后備箱滿了也無所謂，因為SUV還有行李架可以用~
汽車車頂行李架就是加裝在車身頂部，用來安全方便地固定行李的支撐架或部件，一般用于兩廂式的旅行車、SUV和MPV等車型上。平時大多人不太能關(guān)注到車頂?shù)男欣罴?，純粹是作為裝飾品來看待。但是一旦碰上出行需要攜帶大量行李物品，行李就能輕松解決后備箱放不下的難題。許多車主在使用行李架過程中也會存在種種顧慮，如：行李架如何使用、行李架能承重多少、行李架是否牢固等等，以下是元王為某車企做的行李架剛度有限元分析案例，從科學(xué)分析的角度助您了解行李架的牢固程度。
分析背景
確認(rèn)行李架總成以及相應(yīng)的車身連接點是否滿足在各種測試下沒有發(fā)生肉眼可見變形。
最大額定載荷為50kgf，靜載分析工況：
1.前進方向：以2倍額定載荷的力FL加載保持10s，釋放載荷；
2.后退方向：以2倍額定載荷的力FR加載保持10s，釋放載荷；
3.側(cè)向：以1.5倍額定載荷的力FS加載保持10s，釋放載荷；
4.垂直向下：以4倍額定載荷的力FD加載保持10s，釋放載荷；
5.垂直向上：以2.5倍額定載荷的力FY加載保持10s，釋放載荷；
6.加速前進：以4倍額定載荷的力FL加載保持10s，釋放載荷；
7.加速變道：以2倍額定載荷的力FLQ加載保持10s，釋放載荷；
8.加速拐彎：以600N的力FS加載保持10min，釋放載荷；
9.加速顛簸：以2500N加上50%額定載荷的力FA加載保持10min，釋放載荷；
幾何模型
有限元模型
分析結(jié)果（工況-前進方向）
1、鋁桿應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（FL=981N）
鋁桿最大應(yīng)力為8.5Mpa，未超過AL6063-T5的屈服145Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
2、鋁碼應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（FL=981N）
鋁碼最大應(yīng)力為5.24Mpa，未超過ADC12的屈服165Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
3、等效觀測點位移圖（FL=981N）
行李架等效觀測點位移圖，最大值為0.014mm，最終位移為0。
橫梁等效觀測點位移圖，最大值為0.018mm ，最終位移為0 。
分析結(jié)果（工況-加速拐彎）
1、鋁桿應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（FS=600N）
鋁桿最大應(yīng)力為8.4Mpa，未超過AL6063-T5的屈服145Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
2、鋁碼應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（FS=600N）
鋁碼最大應(yīng)力為37.98Mpa，未超過ADC12的屈服165Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
3、等效觀測點位移圖（FS=600N）
行李架等效觀測點位移圖，最大值為0.24mm ，最終位移為0 。
橫梁等效觀測點位移圖，最大值為0.26mm ，最終位移為0 。
分析結(jié)果（工況-加速顛簸）
1、鋁桿應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（ FA=2745N ）
鋁桿最大應(yīng)力為198.3Mpa，超過AL6063-T5的屈服145Mpa ，產(chǎn)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?.09%，低于延伸率18%，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
2、鋁碼應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（ FA=2745N ）
鋁碼最大應(yīng)力為52.75Mpa，未超過ADC12的屈服165Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
3、等效觀測點位移圖（ FA=2745N ）
行李架等效觀測點位移圖，最大值為0.67mm ，最終位移為0 。
橫梁等效觀測點位移圖，最大值為2.91mm ，最終位移為0 。
結(jié)果匯總
分析結(jié)果表明，各工況下行李架縱桿和導(dǎo)軌橫桿最終位移都為0mm，車身沒有發(fā)生變形。
驗證完了行李架的結(jié)構(gòu)強度，各位車主放心使用行李架的同時，還需要注意的是置放的行李不要超過設(shè)計承重，最后，根據(jù)《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》第五十四條，載客汽車行李架載貨，從車頂起高度不得超過0.5米，從地面起高度不得超過4米。車主們一定要按照規(guī)定載物規(guī)格來執(zhí)行，否則會被扣分罰款的。春節(jié)越來越近了，交通出行也越來越多，元王小編提醒廣大車主，謹(jǐn)慎駕駛，安全出行！
