基于有限元方法的汽車驅(qū)動橋殼分析.pdf

1、驅(qū)動橋殼作為汽車的主要零部件之一,其性能直接影響了汽車的安全性與可靠性。設(shè)計合理的橋殼應(yīng)具有良好的靜態(tài)、動態(tài)性能以及足夠的疲勞壽命。本文結(jié)合某中型卡車驅(qū)動橋殼的開發(fā),運用CAE技術(shù)對橋殼進(jìn)行有限元分析,獲得其力學(xué)性能并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
　　 根據(jù)驅(qū)動橋殼產(chǎn)品圖紙,利用CATIA軟件建立橋殼幾何模型,運用HyperMesh軟件對幾何模型進(jìn)行簡化和修改,并建立驅(qū)動橋殼的有限元模型。參照相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn),對驅(qū)動橋殼進(jìn)行靜力臺架試驗?zāi)M,并與

2、試驗結(jié)果進(jìn)行對比,橋殼剛度、靜強度滿足要求;對驅(qū)動橋殼進(jìn)行典型工況危險截面理論計算及有限元仿真分析,兩者結(jié)果具有較高一致性,各工況下應(yīng)力最大值都小于材料的許用應(yīng)力,驅(qū)動橋殼強度滿足要求。
　　 為了解驅(qū)動橋殼動態(tài)性能,進(jìn)行模態(tài)分析,得到自由狀態(tài)下的固有頻率與振型,驅(qū)動橋殼的前六階固有頻率遠(yuǎn)大于路面的激勵頻率范圍0-50Hz,不會引起橋殼共振。
　　 考慮影響疲勞強度的因素,建立驅(qū)動橋殼S-N曲線,按照標(biāo)準(zhǔn)對驅(qū)動橋殼進(jìn)行疲

3、勞臺架試驗?zāi)M;通過建立整車多體動力學(xué)模型,以路面不平度為輸入,獲得板簧座處的隨機載荷時間歷程,分析驅(qū)動橋殼在隨機載荷作用下的疲勞壽命。由疲勞臺架試驗?zāi)M及隨機載荷作用下的疲勞分析結(jié)果可知驅(qū)動橋殼壽命偏低。
　　 根據(jù)上述分析,驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)需進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),以提高其疲勞壽命。根據(jù)尺寸優(yōu)化及自由尺寸優(yōu)化的結(jié)果,同時考慮到驅(qū)動橋殼的輕量化,以橋殼本體局部加強的方式對驅(qū)動橋殼進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)并進(jìn)行相關(guān)分析,改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)滿足臺架試驗要求,取得