基于Ansys Workbench的汽车驱动桥壳分析与优化

文章基于有限元理论,在Ansys Workbench中进行驱动桥壳静态满载轴荷工况分析,并对桥壳进行优化以达到轻量化。优化计算后的应力及变形情况表明驱动桥壳强度和刚度达到要求。     

轻量化冲焊桥壳优化设计及试验研究

借助于公司正在研发的轻量化桥壳项目,在同等载荷下,桥壳壁厚由14 mm减为11 mm。利用冲压成形分析和有限元优化分析软件,对壁厚减薄状态下的应力集中点和危险位置进行了分析和改进。同时借鉴国外先进的设计经验,结合现场工艺和台架试验验证,试制出满足要求的轻量化冲焊桥壳。     

山林越野车用转向驱动桥壳轻量化设计

利用有限元分析软件对山林越野车用转向驱动桥壳进行了不同工况下的有限元分析,并根据分析结构对桥壳进行了优化设计,优化后桥壳重量减轻了12.6%,轻量化效果十分显著,同时经台架试验验证了结构设计的合理性。     

基于钢板弹簧刚度特性的某驱动桥壳静力分析

针对目前桥壳分析中采用的简支梁力学模型不能反映钢板弹簧刚度特性对桥壳受力的影响的问题,对基于钢板弹簧约束的某款新开发的驱动桥壳进行了研究。通过驱动桥壳台架试验来验证模拟台架试验的简支梁约束桥壳有限元模型的正确性。在该桥壳有限元模型中装配钢板弹簧来模拟实际工况进行分析,并对引入板簧前后的有限元结果进行比较分析。结果表明,模拟台架试验的有限元分析与台架试验结果误差在10%以内,其有限元模型可信度高;引入板簧前后得到的桥壳应力分布有明显差别;该桥壳的强度和刚度在模拟的实际工况中满足设计要求,为实际工况的桥壳验证提供了参考依据。     

大型拖拉机桥壳有限元分析

引进了一款国外某大型拖拉机后桥桥壳,运用有限元分析软件ANSYS进行了4种工况下的应力分析,得到其各种工况下各个位置的应力值和变形量,证明了桥壳的最大应力值和变形量符合使用要求;进行了模态分析,得出了该桥壳在前6阶的振型图和频率值,路面激励在50Hz以内。由分析结果可知,桥壳的各阶频率远远大于50Hz,路面激励不会使桥壳产生共振。     

汽车驱动桥壳静动态有限元分析

利用catia软件建立了某货车驱动桥壳三维模型,运用有限元分析的方法,在ANSYS Workbench软件中建立了驱动桥壳的有限元模型,分析了驱动桥壳在四种典型工况下的结构强度.并对桥壳进行了模态分析,计算了在自由状态下的前12阶固有频率和振型.分析结果表明,桥壳的强度满足设计的要求,具有较好的抗振性.     

基于HyperWorks的中型客车驱动桥NVH分析

针对某中型客车驱动桥,对其在60 km/h工况下进行振动噪声分析;通过对桥壳进行模态分析,得到其固有频率,进行瞬态分析,提取轴承位移结果,作为振动噪声分析的边界条件。分析结果表明:驱动桥振动噪声主要由主减速齿轮副啮合冲击力产生,并由轴承传递到驱动桥壳,引起桥壳的振动,进而引发噪声,驱动桥后盖是噪声辐射最大的地方。采用加加强筋的方法进行改进,并在Virtual.Lab软件中仿真验证。结果表明桥壳后盖加加强筋的方案能有效控制噪声。     

铰接式客车车身骨架轻量化研究

对某18 m低入口后置铰接式城市客车车身进行有限元分析获得车身强度分布情况,在此基础上,采用正交法和交互调整相结合的方法对车身骨架进行轻量化改进设计。对重要构件安排正交计算,进行不同工况水平下的多次计算,以轻量化为目标确定最佳的改进方案,对强度、刚度影响小的构件,则直接进行改进。优化后的轻量化模型满足客车的强度、刚度要求,且轻量化效果显著,为铰接式客车车身骨架的轻量化设计提供了参考依据。     

农用运输车后桥壳体的结构强度分析

运用有限元分析和应力电测技术对某农用运输车驱动后桥壳体的结构强度和刚度进行了研究，分析了农用运输车在直线行驶、倒车制动以及转向时后桥壳体在相应载荷作用下的变形和压力分布状况，并分析了后桥壳体上牙包和半轴套管过渡处的圆弧半径对该区域应力的影响及夹持钢板弹簧的U螺栓的预紧力对桥壳局部结构强度的影响。结果表明：在倒车制动时，后桥壳体上的应力数量最大；3种工况下桥壳上的高压力区均出现在过渡区域；加大过渡圆弧半径并不能普遍减小桥壳的应力，某些局部区域的应力还会有所增加。研究结果为桥壳结构设计提供了一定依据。     

基于ABAQUS的客车车身骨架静态分析与轻量化研究

以客车的车身骨架为研究对象,利用ABAQUS软件建立了某客车车身骨架的有限元模型,对该客车实际运行中的4种典型工况（水平弯曲工况、极限扭转工况、紧急制动工况、急转弯工况）下的强度和刚度进行了分析,发现车身骨架强度有所富余。并在此静态分析的基础上对该车身骨架进行了轻量化设计,结果表明改进后的车身骨架结构强度和刚度满足要求。     

FSE电动赛车单体壳车身设计与校核

在FSE赛事中,赛车的车身轻量化一直都是各车队设计的重点,赛车轻量化的水平将对赛车的性能和比赛成绩产生极大的影响。鉴于此,基于FSE赛事规则以及赛车的整车参数,确定了使用碳纤维复合材料的单体壳车身设计方案。使用了ANSYS有限元分析软件对FSE赛车车身进行多种工况仿真分析。理论计算与仿真分析结果表明,该单体壳车身设计满足了赛车强度要求和轻量化设计目标,为FSE赛车今后的相关设计提供了参考。     

全地形车车架结构有限元分析与轻量化设计

以壳单元为基础,建立全地形车车架的有限元模型,并选择满载状态下的水平弯曲、极限扭转和紧急制动3种典型工况下,计算车架具有足够的强度和刚度,并进行了模态分析。通过道路可靠性试验,验证了分析结果的正确性,提出了结构改进方案,并进行对比分析,说明轻量化设计的可行性。     

基于ANSYS Workbench的FSAE车架有限元分析

利用有限元方法对FSAE赛车车架进行静态强度以及运动学模态分析,运用三维软件CATIA建立车架CAD模型,通过工程分析软件ANSYS对其进行静态强度和模态分析,获得车架在不同工况下的变形量和强度载荷及不同阶数的固有频率和振型,检验车架的结构是否合理,并为其改进提供依据。     

7 t级后驱动桥壳结构强度有限元分析

以某款车型的7 t级后驱动桥壳为研究对象，以有限元静态分析和动态分析理论为基础，结合CAD软件CATIA、有限元前后处理软件，完成了汽车驱动桥壳从三维建模到结构强度分析的整个过程。研究表明，通过对驱动桥壳的模态分析、多工况静力分析和动力分析，可全面了解驱动桥壳应力分布，便于检验设计模型是否满足强度、刚度的设计要求。      

2CZ-21型甘蔗种植机机架的力学分析与优化

简述了基于3D实体单元的2CZ-21型甘蔗种植机机架设计有限元法。分析了甘蔗种植机机架在弯曲和扭转组合工况下的应力和应变分布。讨论了机架在危险工况下的强度和刚度问题，提出了修改意见并对原有结构进行了优化。对改进设计后机架结构进行了强度和刚度分析，并确立了合理的轻量化方案。     

复合材料电池箱的轻量化设计研究

为了解决电动汽车的续航和强度刚度问题,以某汽车的电池箱为研究对象,实际测量尺寸并在CATIA中建模后导入ABAQUS建立仿真模型,进行电池箱的2种组合工况下的静强度和约束模态分析。针对电池箱的仿真分析结果,再使用碳纤维复合材料T300/5222进行材料替代,运用等代设计法对T300/5222的厚度进行设计以及铺层角度确定,结果表明,复合材料电池箱的动静态性能提高,电池箱质量降低,轻量化效果显著。     

丘陵山地拖拉机前驱动桥壳组件轻量化设计与试验研究

为适应丘陵山地道路条件差、田块小且分散等情况,本文进行丘陵山地拖拉机轻量化研究。以拖拉机前驱动桥壳组件为对象,首先利用该组件三维模型,进行有限元静力学分析,结果发现组件强度和刚度有较大的余量;其次以组件质量、变形量最小为优化目标进行轻量化设计,轻量化后组件质量减轻7.7%,变形量增加5.5%,轻量化后桥壳组件满足强度和刚度要求;然后对轻量化后的组件进行了评估,轻量化效果评估系数较小,表明组件轻量化设计效果较好;最后进行轻量化后桥壳垂直弯曲强度和垂直弯曲刚度试验,从0加载至3倍满载荷,驱动桥的变形为1.69 mm,垂直弯曲强度224.8 MPa,试验结果比轻量化设计结果略大。     

CAE技术在汽车产品轻量化设计中的应用研究

本文阐述了汽车产品轻量化设计的一般思路,通过参数优化软件ISIGHT耦合CATIA和ABAQUS来实现对各类汽车零部件的轻量化设计。对轻量化过程中的精确建模、搭建优化平台进行详细说明。该轻量化设计方法可在保证汽车零部件结构强度与刚度的同时有效减轻重量,为轻量化设计研究者提供参考。     

某驱动桥壳的瞬态动力学分析

针对目前桥壳的静力学分析不能考虑惯性效应和阻尼对桥壳受力影响的问题,应用Adams/car建立了基于橡胶悬架的整车模型,进行动力学仿真,得出冲击载荷下桥壳轮毂轴承处的力-时间曲线。将该曲线作为桥壳有限元分析的输入载荷,采用ABAQUS对桥壳进行瞬态动力学分析。结果表明,采用Adams和ABAQUS联合仿真可得到各种工况下,桥壳在动载荷下的动应力和位移等动态响应,显著缩短设计周期,简化设计过程;同时为桥壳的结构优化提供重要依据。     

基于应力特征的商用车前桥轻量化研究

以某型商用车前桥为研究对象,提出一种基于应力特征的轻量化研究方法。对前桥进行理论受力分析,从而确定有限元加载方式。建立前桥有限元模型,并对前桥典型工况进行静力学分析。结果表明,应力最大值低于材料屈服强度,因此存在轻量化空间;通过对前桥模态分析,证明了前桥动态特性的合理性。以前桥最大应力为约束进行拓扑优化,优化后模型在满足强度、刚度及模态要求下,减质3.4kg,实现轻量化。