XQ6125是我公司开发的大容量城市客车,在该车的使用过程中,车身骨架出现了一些样车试制、试验时未发生的强度方面的问题。为了详细掌握该车的强度、刚度情况,彻底解决这些问题,对该车进行设计改进;为了积累具有理论基础的结构设计经验;同时也为了掌握客车有限元分析的方法,本人进行了本课题的研究。本文介绍了CAE的应用状况与发展趋势,阐述了有限元法的理论基础以及有限元分析软件ANSYS,利用ANSYS软件对XQ6125型城市客车的整体结构进行了典型工况的静力学、动力学有限元仿真分析与疲劳强度分析,并且对车身骨架进行了实际多工况下的静态电测试验。从理论分析和实际测量两个方面全面评价了XQ6125型城市客车的刚度与强度。通过理论分析数据与实际测量数据的对比,验证了用该车的有限元模型对实际车辆分析的准确性。论文详细叙述了由车身骨架与底架组成的整体结构有限元模型的建立过程。对满载弯曲工况、左前轮悬空和右后轮悬空的扭转工况以及紧急制动工况进行了结构静力学分析;对整体结构进行了模态分析、随机振动分析与疲劳分析。最后利用电阻应变片测量技术,对车身骨架静态弯曲、静态扭转工况进行了实际测试研究。理论分析以及实际的电阻应变片测试获得的数据显示:XQ6125型城市客车整体结构强度与刚度上基本能满足要求。总体上底架的强度与刚度远远优于车身骨架。在满载静扭时,车身上局部地板骨架区域与左后轮处的三根腰梁下立柱以及司机窗后侧窗的立柱应力较大,有一定的风险。整体结构的模态分析结果显示:当发动机以自然怠速运转的时候,发动机的激励频率与模型的固有频率比较接近,容易引起共振。此外,由模态分析可以得出结论:底架对于发动机各工况的激励频率并不敏感,处理该车振动与噪声问题应该从车身着手。结构的随机振动分析表明:当系统受到9.0283Hz的外界激励时,结构将发生较强的振动;当结构出现共振时,顶盖风险最大。整体结构的疲劳分析证明,底架具有较高的疲劳强度,不会发生疲劳破坏;车身骨架中的前后围、左右侧围与顶盖的疲劳强度也能满足要求,但后部地板骨架的疲劳强度偏低。理论分析的应力数据与实际测量数据的对比结果表明,两者具有较高的一致性,本文建立的该车整体结构有限元模型是基本准确的,其分析结果是真实可信的,该模型可以作为对该车整体结构进行各种力学特性分析研究的基础。