原文传递
基于有限元方法的汽车驱动桥壳分析
| 论文题名： | 基于有限元方法的汽车驱动桥壳分析 |
| 关键词： | 汽车驱动桥壳;疲劳寿命;动态性能;优化设计;静力台架试验;有限元分析 |
| 摘要： | 驱动桥壳作为汽车的主要零部件之一,其性能直接影响了汽车的安全性与可靠性。设计合理的桥壳应具有良好的静态、动态性能以及足够的疲劳寿命。本文结合某中型卡车驱动桥壳的开发,运用CAE技术对桥壳进行有限元分析,获得其力学性能并进行优化设计。 根据驱动桥壳产品图纸,利用CATIA软件建立桥壳几何模型,运用HyperMesh软件对几何模型进行简化和修改,并建立驱动桥壳的有限元模型。参照相关试验标准,对驱动桥壳进行静力台架试验模拟,并与试验结果进行对比,桥壳刚度、静强度满足要求;对驱动桥壳进行典型工况危险截面理论计算及有限元仿真分析,两者结果具有较高一致性,各工况下应力最大值都小于材料的许用应力,驱动桥壳强度满足要求。 为了解驱动桥壳动态性能,进行模态分析,得到自由状态下的固有频率与振型,驱动桥壳的前六阶固有频率远大于路面的激励频率范围0-50Hz,不会引起桥壳共振。 考虑影响疲劳强度的因素,建立驱动桥壳S-N曲线,按照标准对驱动桥壳进行疲劳台架试验模拟;通过建立整车多体动力学模型,以路面不平度为输入,获得板簧座处的随机载荷时间历程,分析驱动桥壳在随机载荷作用下的疲劳寿命。由疲劳台架试验模拟及随机载荷作用下的疲劳分析结果可知驱动桥壳寿命偏低。 根据上述分析,驱动桥壳结构需进行优化改进,以提高其疲劳寿命。根据尺寸优化及自由尺寸优化的结果,同时考虑到驱动桥壳的轻量化,以桥壳本体局部加强的方式对驱动桥壳进行结构改进并进行相关分析,改进后的结构满足台架试验要求,取得了较好的改进效果。 |
| 作者： | 杨志卿 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王良模 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
