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基于热——结构耦合的电动助力转向器结构分析
| 论文题名： | 基于热——结构耦合的电动助力转向器结构分析 |
| 关键词： | 电动助力转向器;ANSYS软件;热应力;有限元法;结构分析 |
| 摘要： | 电动助力转向器(EPS)在车辆行驶过程中要承受外界复杂载荷的作用,机械结构的好坏,将直接影响到车辆行驶的安全性。为此,本文以Catia、HyperMesh和ANSYS软件为平台,建立了某电动助力转向器有限元的力学模型,并对其进行了刚度、强度方面的分析计算,重点考察了温度对转向器内部各零部件刚度的影响,为转向器结构设计及改进提供了参考依据,主要内容如下: (1)论述了结构静力学有限元分析方法,并针对本文进行分析的具体情况,介绍了接触分析有限元理论,并给出了各参数的设置依据,为后续有限元分析提供理论依据； (2)运用HyperMesh对转向器模型进行网格划分,并根据实际加载和约束情况施加相应的边界条件,构建正确的有限元模型,并将其导入到.ANSYS软件中进行静力求解,得到各零部件的应力应变分布云图,分析结果显示该转向器的刚度和强度均满足设计要求； (3)由于运作过程中转向器内部温度的升高,文中利用ANSYS热耦合功能对转向器进行了热应力分析计算,着重考察了温度对各零部件变形的影响,并对各零部件温度变化前后的变形情况进行了对比,结果显示虽然温度对转向器各零部件产生了影响,引起了一定的变形,但整体而言变化量不大,均在设计要求允许的范围内,不会影响到转向器的整体性能及正常运转； (4)根据相关试验标准,在实验台上对电动助力转向器进行了台架实验,得出相关试验数据结果,试验结果显示该转向器性能均能达到各项试验要求的评价指标,即该转向器满足设计要求,产品使用性能可靠。 本文通过建立正确的有限元力学模型,得到了满足工程需要的分析结果,为EPS设计人员提供了简单、快捷、可靠的设计和分析手段,有利于提高EPS的设计质量和效率,缩短了产品的设计开发周期,对产品设计改进具有重要的指导意义及应用价值。 |
| 作者： | 宋永信 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 朱茂桃 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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