FE Analysis and Optimization of Vehicle Drive Axle Housing

建立了基于ANSYS的汽车驱动桥壳的参数化有限元模型,在最大垂向力工况下对桥壳进行静力分析,得到桥壳的应力和位移分布规律.对桥壳进行模态分析,得到桥壳1～5阶固有振动频率.通过疲劳寿命分析,获得桥壳各部分的疲劳寿命和安全系数.最后采用目标驱动优化方法对桥壳进行以轻量化为目标的优化.有限元分析和试验验证结果表明,优化后桥壳轻量化效果明显,应力与变形符合要求.     

多工况下汽车驱动桥桥壳静力学有限元分析

根据汽车所受的典型载荷工况来分析汽车驱动桥桥壳在静载荷作用下的变形及应力问题.首先建立垂向载荷工况、纵向载荷工况、侧向载荷工况的模型,并用汽车理论相关知识对其进行分析然后利用CATIA建立汽车驱动桥三维实体模型并导入到ANSYS Workbench中.最后对桥壳进行有限元分析并得出桥壳在各个工况下的最大位移和最大应力.分析结果表明,该研究对驱动桥的设计具有一定参考价值.     

多工况下汽车驱动桥桥壳静力学有限元分析

根据汽车所受的典型载荷工况来分析汽车驱动桥桥壳在静载荷作用下的变形及应力问题。首先建立垂向载荷工况、纵向载荷工况、侧向载荷工况的模型,并用汽车理论相关知识对其进行分析,然后利用CATIA建立汽车驱动桥三维实体模型并导入到ANSYS Workbench中。最后对桥壳进行有限元分析并得出桥壳在各个工况下的最大位移和最大应力。分析结果表明,该研究对驱动桥的设计具有一定参考价值。     

胀压成形重型货车桥壳设计及扭转工况性能分析EI北大核心CSCD

重型货车桥壳尺寸大、承载重,桥包部分受力复杂,在开发试验及工程应用中存在开裂现象。本文中提出了无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳设计方法,给出了胀压成形工艺流程;设计并试制出1∶1的轴荷11.5 t重型货车桥壳样件,通过胀压成形过程的有限元模拟,揭示了桥壳的壁厚变化以及后盖过渡圆弧面的应力分布规律,揭示出桥包的变形强化系数达到1.37~1.61。通过在桥壳样件上推力座施加65 kN纵向力的扭转工况静强度模拟及试验,揭示出桥包部分的切向应变和法向应变最大为317με、每米轮距的最大纵向变形小于0.91 mm,并给出了桥包前平面高出两侧宽度、无缝钢管壁厚的设计依据。基于实车采集载荷谱下进行扭转工况的疲劳试验,胀压成形桥壳样件经过5个阶段共计141.9万次的循环,仍保持完好未失效。研究结果表明,无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳质量轻、强度刚度高,为彻底解决桥包的失效问题提供了重要参考。     

某型叉车驱动桥壳极限承载状态有限元分析

以某型成熟驱动桥壳产品为依托,根据叉车的使用情况和桥壳的安装布置情况,进行了桥壳极限承载状态的受力分析,且基于有限元法计算了桥壳的强度和刚度,校核分析结果与疲劳台架试验和市场使用的情况基本相吻合,可见该极限承载状态的校核方法具有一定的实用价值。     

车桥桥壳强度疲劳分析及优化

论文以公司某款车桥桥壳为例,采用有限元分析软件ABAQUS进行求解运算,得出了桥壳的应力分布情况;将有限元计算结果导入到nCode软件,对桥壳进行疲劳寿命评估,得出了桥壳疲劳寿命值。根据运算结果,对薄弱部位进行了优化改进,降低了最大应力值,提高了疲劳寿命。计算机辅助工程（CAE）的计算结果经过了疲劳台架的试验验证,保证了计算结果的准确性,该研究为类似产品的设计提供了参考。     

汽车后驱动桥桥壳的急刹车时程分析

驱动桥桥壳是汽车结构的重要零件之一,对其进行力学性能研究是汽车技术研发中的一个重要课题.通过有限元法软件ABAQUS的强大分析功能,对某整体式桥壳进行急刹车工况的动态时程分析;通过对路面滑动附着系数μ和钢板弹簧阻尼c等关键参数的变更,得出了桥壳关键部位峰值应力与μ及c的关系;通过与部分理论解的对比,验证了其有限元解的合理性;根据计算结果,提出了该桥壳的设计改进意见.     

基于板壳单元的箱梁桥空间应力分析

采用8节点40自由度实体退化板壳单元编制有限元软件,对预应力混凝土箱梁桥进行空间应力分析.以某(80+150+80)m预应力混凝土连续刚构桥为例,对采用板壳单元与采用杆系单元计算预应力混凝土箱梁桥空间应力的结果进行对比、分析,板壳单元程序分析结果表明截面最大主拉应力主要出现在箱梁顶、底板与腹板交界处以及底板横向跨中附近;建议活载正应力放大系数一般可以取1.15,部分位置可取1.2～1.6,活载剪应力放大系数一般可取1.5～1.8.     

基于UG的某汽车驱动桥壳静力学分析

文章通过UG仿真下的有限元分析对后驱动桥壳进行了结构静力学分析,得到了桥壳在四种典型工况下的的应力应变云图。结果表明该驱动桥壳满足强度要求和最大变形量的要求,该研究对驱动桥的结构设计具有一定的学术价值。     

豪克能消除应力设备在桥壳上的研究与应用

在车辆行驶过程中,路况的变化使桥壳受到强烈冲击载荷的影响,桥壳极易变形或折断。桥壳结构中,焊缝位置为应力集中较明显的区域之一,而且桥壳中下反作用杆支架焊缝位置的焊缝应力最为集中,容易开裂,严重影响桥壳的使用寿命及整车的安全性。针对这一问题,文章采用豪克能消除焊接应力技术及设备对焊缝应力集中区域进行处理,并探究豪克能消除焊接应力工艺对桥壳焊缝处残余应力的处理效果。     

矿用自卸车驱动桥壳结构分析与改进设计

建立了SGA3550型矿用汽车驱动桥壳及A形架的有限元模型,选择极限工况对其进行了结构强度和刚度分析.结果表明,驱动桥壳空心梁和半轴套管部分的应力远小于材料的许用应力,而悬架支座与桥壳连接处出现了局部应力过大的情况.对该桥壳的相应结构提出了改进方案,改进后的桥壳质量更小,最大应力也得到了大幅减小,且应力分布更为合理.     

基于有限元的某矿用车桥桥壳结构优化设计

文章主要对国内某矿用车驱动桥桥壳在设计工况下的可靠性进行有限元分析,并结合售后故障对该驱动桥壳进行结构优化。采用非线性静力有限元方法,考虑加工与铸造工艺,对桥壳进行多轮结构优化后,桥壳结构最大应力明显下降,从而降低了桥壳售后故障率,有效的提高了整桥可靠性。     

基于UG的装载机驱动桥壳有限元分析

1前言驱动桥桥壳是装载机的主要零件之一。在工作过程中,桥壳既是承载件又是传力件,在繁重复杂的载荷工况下,桥壳的     

驱动桥壳有限元分析模型的改进

针对目前常用的驱动桥壳有限元分析模型中由于边界条件定义造成结果不准确的问题,在分析模型中引入了板簧的弹性特征,并按不同的边界条件对桥壳应力分布进行了计算。结果表明,按照传统约束方式计算,板簧座外侧桥壳应力高,板簧座内侧桥壳应力位于低;按新建立的边界条件计算,则高应力区将向板簧座内侧的桥壳扩展。测得弯曲及扭转工况下桥壳的应力结果表明,采用常用边界条件所得位于板簧座内侧的桥壳应力计算结果与实际相差接近50%;引入板簧元件后桥壳应力的计算结果则与试验结果相近。     

基于CAE客车驱动桥壳强度和模态分析

驱动桥壳与从动桥壳共同支承车架及其上的各种重量,并承受由车轮传来的路面反作用力和力矩,是汽车的重要承载件和传力件,故应具有足够的强度、刚度和可靠性。对某客车驱动桥壳进行有限元强度和模态分析,得到该桥壳某工况下的应力、变形图及前12阶固有频率和振型,为驱动桥壳的改进设计提供了一定的参考依据,同时为进一步深入研究该结构的振动机理及振动抑制技术提供了理论依据.     

基于载荷谱的驱动桥桥壳CAE分析

本文通过介绍基于载荷谱的驱动桥桥壳CAE分析。驱动桥桥壳为整车承载的关键部件,失效后整车丧失行驶功能,并可能带来交通事故,因此桥壳在设计开发初期进行设计校核、台架试验及整车耐久路试。为减少初期设计风险,避免设计开发过程中迭代改进次数,缩短开发周期,桥壳前期CAE分析准确性至关重要。目前桥壳CAE分析基本采用QC/T533标准的垂直弯曲疲劳台架工况分析,不能分析桥壳纵向、横向强度、刚度及疲劳寿命,也不能分析桥壳附件如减震器支架等强度、刚度及疲劳寿命。基于载荷谱的桥壳CAE分析通过导入整车路试载荷谱,在桥壳受力位置施加作用力,分析桥壳所有位置强度、刚度及疲劳寿命是否满足设计要求。     

商用车桥壳直缝深熔弧焊接数值模拟及试验研究

应用D-Arc深熔焊接工艺对商用车12 mm厚的桥壳直缝进行无坡口焊接试验,并对焊接后的桥壳进行焊缝剖面、焊接热循环以及残余应力的测量分析;基于Simufact Welding软件,结合焊接接头的剖面形态,建立桥壳直缝焊接有限元分析模型,采用高斯面热源+圆锥体热源的复合热源模型来模拟D-Arc深熔焊接过程中热量输入的表现,对桥壳直缝D-Arc深熔焊接过程进行了数值模拟,得到桥壳在不同时刻的温度及应力分布状态,模拟计算结果与试验结果基本吻合,验证了该有限元分析模型的可靠性,同时也证明了D-Arc深熔焊接工艺在商用车桥壳焊接场景的应用可行性。     

基于变截面的驱动桥桥壳结构优化

以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,建立该结构的体单元有限元模型;在此基础上对驱动桥桥壳结构的静力、模态性能进行分析与研究,得出应力分布情况和前6阶模态下的固有频率及振型,从而验证了设计的合理性;以该驱动桥桥壳的总体积为目标,以强度性能为约束条件进行结构优化。验证结果表明,优化后的桥壳不仅实现了轻量化,而且应力分布更均匀、结构更合理。     

基于疲劳寿命的驱动桥壳可靠性与轻量化设计

为提高驱动桥壳的轻量化水平和道路行驶疲劳可靠性,对驱动桥壳进行6-Sigma稳健性多目标轻量化设计。首先,建立驱动桥壳的虚拟台架仿真模型,并进行垂直弯曲刚性和垂直弯曲静强度的仿真分析,将仿真得到的桥壳本体各测点变形量和关键受力点应力值与试验结果进行对比,以验证桥壳虚拟台架仿真模型的可信性。其次,建立驱动桥壳的最大垂向力仿真模型,结合耐久性强化路面下驱动桥壳板簧座处的垂向载荷谱,基于名义应力法,对驱动桥壳进行了道路行驶工况下的疲劳寿命分析。然后,选取驱动桥壳本体各截面壁厚为设计变量,基于熵权法和TOPSIS（Technique for Ordering Preferences by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS）方法研究各壁厚变量对桥壳综合性能的影响。结合RBF（Radial Basis Function,RBF）近似模型和NSGA-Ⅱ算法（Elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ）对驱动桥壳进行基于疲劳寿命的多目标确定性轻量化设计,获取Pareto最优解集,选取桥壳的优化方案。最后,基于蒙特卡罗模拟抽样方法和微存档遗传算法（AMGA）对驱动桥壳进行了多目标6-Sigma稳健性轻量化设计,得到桥壳稳健性优化方案。研究结果表明：稳健性优化后,驱动桥壳本体的疲劳寿命降低了12.3%,但和初始结构的疲劳寿命相比,仍提升了117%;桥壳本体疲劳寿命正态分布的标准方差下降了72.1%,说明桥壳本体的疲劳可靠性得到了大幅提升;桥壳本体的质量升高了1.8%,但和优化前的桥壳原结构相比,仍实现减重5.9%。     

大吨位汽车起重机转向驱动桥设计

分析了承载13吨的转向驱动桥轮边结构,校核了轮毂轴承、半轴等关键零部件的强度,计算了转向驱动桥桥壳的应力,完备了大吨位汽车起重机转向驱动桥的设计资料,为其它类型的工程机械转向驱动桥设计提供了可借鉴的模式。