有限元模型車架主體結(jié)構(gòu)是矩形空心型鋼縱梁、槽型鋼橫梁及矩形空心型鋼后支架，以叉車前進(jìn)方向?yàn)檎较?，左?cè)油箱托架為盒式結(jié)構(gòu)，在右縱梁開槽以降低質(zhì)心位置，右側(cè)發(fā)動機(jī)托架為角鋼和槽鋼焊接。

　　在進(jìn)行網(wǎng)格劃分與材料定義時，本文有限元分析全部采用固體元素，在ansys軟件中建立有限元模型，車架被分為103個節(jié)點(diǎn)、54個塊元素。約束與載荷在叉車車輪與車架連接處固定，即兩前輪的馬達(dá)支承座和后輪的后支架支承座固定。

　　根據(jù)1中叉車主要部件質(zhì)量，車架受力分析如所示。其中，F(xiàn)1表示前輪載荷(兩個)；F2與F3的合力表示門架銷軸受力(兩個)；F4與F5的合力表示門架俯仰油缸座受力(兩個)；F6為座椅和燃油箱對橫梁的作用力；F7為發(fā)動機(jī)對右側(cè)托架的作用力；F8為液壓油箱與蓄電池對左側(cè)托架的作用力；F9表示后輪載荷(1個)。

　　三輪叉車車輛定位車身共有3個支點(diǎn)，即兩前輪的馬達(dá)支承座和后輪的后支架支承座。在進(jìn)行計算時，將約束點(diǎn)在水平面上的兩個自由度約束住，在水平面上兩個方向不能運(yùn)動，在其它方向自由度全部釋放。

　　應(yīng)力應(yīng)變分析進(jìn)行加載、求解及后處理后，車架及其節(jié)點(diǎn)位置的變形輸出的是車架分別在三個坐標(biāo)方向的撓度，其中，叉車左右移動為X軸方向；叉車俯仰為Y軸方向；叉車前進(jìn)方向?yàn)閆軸正向。

　　第一階振型表明車身繞X向中軸線在YZ平面整體來回擺動；第二階振型表明車身繞Z向中軸線在XY平面整體來回擺動；第三階振型表明車身繞X向中軸線在YZ平面前后相對扭轉(zhuǎn)；第四階振型表明車身繞Z向中軸線在XY平面前后相對扭轉(zhuǎn)；第五階振型表明車身繞Z向中軸線在XY平面整體來回擺動，同時前后相對扭轉(zhuǎn)；第六階振型表明車身繞X向中軸線在YZ平面整體來回擺動，同時前后相對扭轉(zhuǎn)。

　　3為車身部分節(jié)點(diǎn)隨機(jī)激勵響應(yīng)的有限元分析結(jié)果，根據(jù)分析可知，在序號1和2兩個測點(diǎn)位置應(yīng)力均方根值遠(yuǎn)大于其余危險部位，說明振動條件下該位置容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，即叉車在貨叉舉升至最高處，滿載展開行走的危險工況，位置1和2處于應(yīng)力峰值狀態(tài)，容易產(chǎn)生疲勞破壞，這與車身在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)早期裂紋的位置相同。

　　結(jié)論1)結(jié)合彈性力學(xué)的基本原理，利用Ansys軟件對越野叉車車身進(jìn)行有限元分析是一種有效的手段。2)靜力學(xué)分析表明，由于結(jié)構(gòu)原因，車身局部剛度和整體剛度匹配的不合理引起應(yīng)力集中，主要集中在車身的發(fā)動機(jī)托架和俯仰油缸座處。3)根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果，得到了叉車在六階振型以及危險工作分布情況，為叉車設(shè)計提供了依據(jù)。利用有限元方法對車身系統(tǒng)動態(tài)特性進(jìn)行分析預(yù)測，并進(jìn)行有效的結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整，簡化車身結(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)安全、可靠地工作。