汽車后驅(qū)動橋殼有限元分析.pdf

1、汽車輕量化是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段和方法，汽車輕量化實質(zhì)上是零部件的輕量化。汽車驅(qū)動橋殼是支撐汽車荷重并將載荷傳遞給車輪的重要的殼體零件，驅(qū)動橋殼的使用壽命直接影響到汽車的有效壽命。傳統(tǒng)的橋殼設計采用經(jīng)驗設計的方法，存在設計周期長，成本高等弊端。隨著計算機和CAE技術的發(fā)展，有限元分析技術越來越多的應用于橋殼設計和分析中。本文的研究對象為某輕型汽車后驅(qū)動橋殼，利用有限元分析軟件ANSYS和優(yōu)化設計理論對橋殼進行全面的校核和分析，以確保橋

2、殼在各種復雜工況下滿足使用要求。對橋殼的焊接溫度場和應力場進行分析，研究焊接過程對橋殼結(jié)構(gòu)的影響，對企業(yè)橋殼產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)有一定的實用價值和指導意義。
　　本文使用ANSYS軟件對橋殼在4種典型工況下進行靜態(tài)分析，得到橋殼各處在這四種工況下的應力和位移分布規(guī)律，對橋殼進行模態(tài)分析得到得到1-6階固有頻率以及相應振型。在最大垂向力工況下，對橋殼進行疲勞壽命分析，得到橋殼各處的疲勞壽命和安全系數(shù)，找出潛在危險區(qū)域。從仿真結(jié)果出發(fā)，構(gòu)

3、造優(yōu)化的數(shù)學模型，并通過基于目標驅(qū)動優(yōu)化(Goal-Driven Optimization，GDO)的仿真計算，提出了橋殼輕量化設計方案。經(jīng)有限元模擬檢驗和試驗驗證結(jié)果表明，橋殼輕量化效果明顯，優(yōu)化后的方案完全符合實際工況的要求。
　　對橋殼進行焊接溫度場分析，研究不同時刻橋殼各部分的溫度場分布規(guī)律，重點探討了不同的焊接工藝參數(shù)(焊接電流、焊接電壓和焊接速度)對橋殼焊接溫度場的影響。采用正交設計法，研究三個焊接工藝參數(shù)對焊接溫度場