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基于Hyperworks的某微车驱动桥壳有限元分析

康峰  
【摘要】:驱动桥壳是车辆后悬架的重要部件,受力情况十分复杂,使用频率较高,是非常容易发生故障的部件。在汽车行驶过程中,由于路面不平度的影响,桥壳受到随机载荷的作用,使得桥壳有可能发生疲劳破坏,所以桥壳的生产质量和性能会直接影响车辆的使用寿命和整车性能,要求驱动桥壳的结构必须具有足够的强度、刚度及使用寿命。本文以某微车的驱动桥壳为研究对象,结合有限元法和动力学仿真对其进行了结构分析,根据分析结果进行了结构改进,以达到改善桥壳受力状况、提高桥壳疲劳寿命的目的。 文中首先利用有限元法的相关理论,建立了某微车驱动桥壳的有限元分析模型。通过查阅相关文献,确定了桥壳受力的几种典型工况,并对各工况下的桥壳受力情况进行了理论计算。然后以此为输入条件,采用大型有限元软件Hyperworks对桥壳进行有限元分析。根据得到的结果以及国家相关标准,对桥壳的强度进行校核。同时还对桥壳的自由模态进行了分析计算,分析路面不平度对桥壳结构的影响。 根据虚拟样机的相关理论,建立了该微车整车动力学仿真模型,包括前悬架,后悬架,转向系,轮胎等子系统,在ADAMS软件中建立了随机不平路面,并进行了整车匀速通过不平路面时的四柱实验台仿真实验,得到了两侧钢板弹簧座处的垂向载荷谱。以此为输入条件,在Hyperworks自带Fatigue求解器中对桥壳进行了承受随机载荷时的疲劳寿命分析,同时模拟桥壳垂直弯曲疲劳实验,对桥壳在脉动载荷作用下的疲劳寿命进行了预测。 最后根据有限元分析结果和疲劳寿命分析结果,对桥壳的结构提出了改进方案,并对改进后的桥壳重新进行有限元分析和疲劳寿命分析,以验证改进方案的可行性。


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