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驱动桥桥壳应力特性的有限元分析和道路模拟试验研究
| 论文题名： | 驱动桥桥壳应力特性的有限元分析和道路模拟试验研究 |
| 关键词： | 汽车驱动桥;有限元分析;动应力特性;桥壳强度;道路模拟试验;结构优化 |
| 摘要： | 驱动桥结构是汽车的主要零部件之一，一方面起着支撑汽车荷重，并将载荷传递给车轮的作用，另一方面，作用在驱动车轮上的牵引力、制动力、侧向力和垂直力也是经过桥壳传到悬架系统、车架或车厢上的。因此，驱动桥桥壳既是承载件又是传力件。驱动桥桥壳的强度、刚度问题是关系到整车结构安全的关键所在，了解和掌握其在静、动态载荷作用下的应力场分布，对车辆驱动桥结构的优化设计是非常重要的。 传统的结构设计和检验方法多数是在静载荷的基础上，按照相应的强度理论进行的。但车辆在行驶过程中，由于路面不平整度和各种复杂工况的影响，驱动桥结构在实际工况下承受的是动载荷，而这些结构动载荷引起的动应力往往比静应力大出好多倍，因此找出车辆正常行驶时车桥的最大动应力区域，对防止车桥破坏有着非常重要的现实意义。 本文将有限元分析技术和道路模拟试验技术有机的结合在一起，以某重型卡车驱动桥桥壳为研究对象，首先，运用有限元分析技术对其在2.5倍轴荷静载作用下的应力场分布特性进行了较为深入的研究，并且通过第四强度理论进行了简单的强度校核。其次，利用台架进行静载荷试验，并与相同载荷情况下的有限元分析结果进行对比，验证利用有限元法进行静力学分析的可行性。然后，利用车辆在高等级路面上正常行驶时获得的车身加速度响应信号，结合车辆动态模型，计算得出了反映车辆动态载荷的模拟载荷谱。最后，利用动力环境模拟激振系统，对驱动桥结构进行了道路模拟试验，获得了结构在真实路面激励下的动态应力分布特性。通过对结构在路面模拟激励下动应力响应信号的进一步分析，了解到车辆在高等级路面行驶工况下，该驱动桥结构将不会产生由于共振而引起的高应力。 研究结果表明，有限元分析技术和道路模拟试验技术的有机结合是进行结构优化设计，确定静、动态应力分布特性，保证结构安全的有效方法。 |
| 作者： | 徐治华 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张维峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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