基于有限元方法的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼分析.pdf

1、驅(qū)動(dòng)橋殼作為汽車(chē)的主要零部件之一,其性能直接影響了汽車(chē)的安全性與可靠性。設(shè)計(jì)合理的橋殼應(yīng)具有良好的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能以及足夠的疲勞壽命。本文結(jié)合某中型卡車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼的開(kāi)發(fā),運(yùn)用CAE技術(shù)對(duì)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(jì)。
　　 根據(jù)驅(qū)動(dòng)橋殼產(chǎn)品圖紙,利用CATIA軟件建立橋殼幾何模型,運(yùn)用HyperMesh軟件對(duì)幾何模型進(jìn)行簡(jiǎn)化和修改,并建立驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元模型。參照相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行靜力臺(tái)架試驗(yàn)?zāi)M,并與

2、試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,橋殼剛度、靜強(qiáng)度滿(mǎn)足要求;對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行典型工況危險(xiǎn)截面理論計(jì)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(dòng)橋殼強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。
　　 為了解驅(qū)動(dòng)橋殼動(dòng)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(dòng)橋殼的前六階固有頻率遠(yuǎn)大于路面的激勵(lì)頻率范圍0-50Hz,不會(huì)引起橋殼共振。
　　 考慮影響疲勞強(qiáng)度的因素,建立驅(qū)動(dòng)橋殼S-N曲線(xiàn),按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行疲

3、勞臺(tái)架試驗(yàn)?zāi)M;通過(guò)建立整車(chē)多體動(dòng)力學(xué)模型,以路面不平度為輸入,獲得板簧座處的隨機(jī)載荷時(shí)間歷程,分析驅(qū)動(dòng)橋殼在隨機(jī)載荷作用下的疲勞壽命。由疲勞臺(tái)架試驗(yàn)?zāi)M及隨機(jī)載荷作用下的疲勞分析結(jié)果可知驅(qū)動(dòng)橋殼壽命偏低。
　　 根據(jù)上述分析,驅(qū)動(dòng)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(shí)考慮到驅(qū)動(dòng)橋殼的輕量化,以橋殼本體局部加強(qiáng)的方式對(duì)驅(qū)動(dòng)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(mǎn)足臺(tái)架試驗(yàn)要求,取得