对乘用车底盘常用CAE 做一个简单的解读，我们抛开不同软件的操作方法。看事物本质，那就是底盘部件CAE类型。
 

一、 静应力分析

       静应力分析，也称为线性静态分析。这是最简单的一种强度校核，主要是计算在固定不变的载荷作用下，结构的响应（位移、应力、应变和力），不考虑惯性和阻尼的影响；是假定载荷和结构的响应随时间的变化非常缓慢。静应力分析中，假定结构中的工作应力小于结构材料的屈服应力，因此应力应变关系服从虎克定理，具有线性关系．同时结构的变形（位移）相对结构的总体尺寸来说，又是很小的，所以问题可以用线性方程计算。从应用的角度看，多数情况下，静应力分析是评估很多结构设计问题的最有效的方法。底盘一切的结构件都适用于静应力分析，比如转向节、摆臂、副车架…...

二、模态分析

       模态也就是结构产生自由振动时的振动形态，也称为振型。每一个自由振动的固有频率都对应一个振型，因为结构件都是连续体，具有无限多的自由度（如果深究下去可以到分子、 原子层级的数量），所以其模态具有无穷阶。但汽车上通常所面对的频率非常有限，所以研究太高频率的模态并无太大意义，即使高频的噪声振动，通常限制在20000HZ 以下（自行思考原因）。有限单元法就是一种近似方法，可以比较正确的计算出足够多的结构振动模态。有限元中模态分析的本质是求方程的特征值问题，所分析的结构振动模态的“阶数” 就是指要求的对应数学方程的特征值的个数。将特征值从小到大排列就是阶次。

       模态分析的目标是确定系统的模态参数，即系统的各阶固有频率和振型，为结构系统的动力特性分析和优化设计提供依据。

三、屈服分析

       在工程中，有一些承受较大压应力的细薄结构、细长杆件。当它们所受到的压应力达到某个临界值时，原来的平衡状态就会变得不稳定，受压的直杆会因为失去稳定性而变弯曲。屈曲分析就是一种用于确定结构失去稳定性的临界载荷和屈曲模态形状的技术。广泛应用于细薄结构的设计分析中。汽车底盘中最典型的莫过于横向稳定杆的连接杆。

         曲屈分为：线性屈曲 、侧扭屈曲、扭转屈曲。

四、疲劳分析

       疲劳是指结构在低于静态强度极限的载荷重复作用下出现初始裂纹，裂纹扩展，直到裂纹疲劳断裂的现象；影响疲劳破坏的原因很多，主要考虑的是载荷的循环特征和循环次数，构件材料的疲劳特性，构件的应力分布，以及构件的形状，大小尺寸以及材料表面热处理等因素。

       汽车底盘中所有的受力部件实际上都在承受疲劳的困扰，而疲劳却又是最难去分析的，因为它不如静应力分析那般直观的体现出应力、应变。此外疲劳分析的载荷，是需要采集道路普,还需要完善材料的疲劳参数…...这一切都让疲劳分析在实际中的应用遇到很大困难，所以疲劳分析的普及率并不太高。更多的还是结构件样品出来后的疲劳试验…....

       疲劳分析结果主要有：应力安全因子，疲劳安全因子和疲劳寿命。

五、动态响应分析

        模态分析是寻求结构的固有频率和振动特性。而动态响应则是分析具有该固有频率和振动形态的结构在受到动载荷时的响应，特征点的位移、速度、加速度及变化规律，所以模态分析是动态响应的前提条件。

       根据动载荷的不同，动力响应计算主要分以下几类：

        稳态响应分析：稳态响应分析限于线弹性结构，主要用于计算结构在简谐激励作用下的稳态动力响应。频率响应分析中，这里的激励可以分为两种，第一类是施加在结构上的载荷，比如随时间谐函数的力，需要指定它的大小，频率和相位。第二类是整个结构所在环境的随着时间谐函数的加速度。比如安装在平台上的支架，并不受载荷，但整个平台存在某个频率、某加速度振动的情况。支架在这种环境下的响应，是否共振就是我们分析的目的。

       瞬态响应学分析：也称时间历程分析，用于确定结构在承受任意随时间变化载荷后的动态响应。主要考察结构在瞬间冲击载荷、加速度作用后的收敛速度，间接的表征出系统抗扰动的能力。如同稳态响应，瞬态响应的激励也可以来自瞬间的冲击载荷、也可以来自整个系统的瞬间加速度。

六、热传导分析

       热传导分析通常用来校验结构零件在热能输入条件或热环境下的产品特性， 可以计算出结构内的温度分布状况，并直观地看到结构内潜热、热点位置及分布。膨胀应力、应变的情况。主要作用是找出应对结构件受热变形的结构形状、提高散热手段或绝热处理或用其它方法优化产品的热性能。对于汽车底盘件来说，最典型的莫过于制动盘的受热翘曲分析。

七、优化设计

        设计优化是为满足特定优选目标，如重量最轻、刚度最大、频率最高…...等等的综合设计过程,这些优选目标称之为设计目标。优化设计可以分为拓扑优化、形貌优化、尺寸优化、形状优化等等。

        优化设计过程，其实就是一个不断的折中、妥协的过程。举例说明，对于一个受力结构，我们知道表面一层材料，其利用率最高。所以如果不加限制，优化的结果就是一个空心的部件。但这样的部件在加工制造上却面临着巨大的挑战，如果添加了制造的约束（比如拔模、壁厚等等）约束，优化工作就会在这个圈定的范围内找出最合理的材料分布。优化设计的约束可以是无数多个，但目标一定是单一目标。不能设定如刚度最大、而材料最省这样的双目标，所以我们优化的时候可以将多目标转化为多约束但目标，比如我们可以将上面的双目标，转化为，在保留材料不大于20% 总体材料约束下，刚度最大…...

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