基于CAE的驱动桥壳设计方法探讨

为解决某些驱动桥壳虽然满足传统设计要求、但在台架试验中不符合行业标准的问题,在对驱动桥壳研究的基础上,提出了基于CAE的驱动桥壳设计方法。通过实例验证,所提出的以桥壳台架试验要求为校核标准并包括结构参数优化的桥壳设计计算方法是可信的。     

汽车驱动桥壳现代设计方法的探讨

在汽车设计教材和企业实际设计过程中,汽车驱动桥壳的设计仍然采用传统的设计方法,随着国内计算机应用水平大幅度的提高,将CAD/CAE技术运用在汽车桥壳设计中是势在必行。本文在以往汽车驱动桥壳CAD/CAE研究的基础上,提出了一套桥壳的现代设计方法,为改进传统设计方法提供了设计思路。     

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%。     

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Hypermesh有限元分析的桥壳轻量化设计

本文首先论述了驱动桥壳在整车上的功用,阐述了轻量化设计在汽车领域的重要性,并结合某款4×2轻量化牵引车对其桥壳进行受力计算,并按照计算结果进行有限元分析,基于分析结果对桥壳进行轻量化设计。     

汽车驱动桥壳模态分析

本文采用ＡＮＳＹＳ软件对汽车驱动桥壳进行模态分析，计算出桥壳的固有频率和振型，对驱动桥壳的动态设计作出评价，同时也为新产品的开发提供了可靠依据。     

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.     

某汽车驱动桥桥壳有限元分书

以某型汽车后桥为例,应用三维建模软件及有限元分析软件对驱动桥桥壳进行有限元分析,为驱动桥桥壳的设计提供理论设计依据。     

基于CATIA和ANSYS的货车驱动桥壳有限元分析

为验证某货车驱动桥壳是否会出现断裂和塑性变形,利用CATIA软件对某货车驱动桥壳建立三维实体模型,通过传递数据接口,把模型导入有限元分析软件ANSYS,对驱动桥壳进行了2.5倍满载轴荷下的应力分布和变形情况分析。计算结果为：板壳和凸缘连接处最大应力为186MPa,小于材料屈服强度295MPa;轮距最大变形量为0.405728mm/m,小于国家规定的1.5mm/m,该驱动桥壳强度满足设计要求。表明驱动桥半轴套筒与轮毂内轴承的接触面和桥壳与凸缘连接处容易发生损坏,该方法为进一步优化改进设计提供了可靠的理论依据。     

轻型汽车钢管扩张桥壳的设计与制造

对轻型汽车桥壳采用了钢管扩张工艺。以某1t轻型车为例，介绍了钢管扩张桥壳的外形设计、满载轴荷的确定、强度计算及钢度计算的方法。探讨了桥壳本体扩张、焊接和机加工艺。这种钢管扩张制造桥壳的工艺，具有加工效率和材料利用率高、成本低、成品性能可靠等优点。     

基于拓扑优化的某重型车桥桥壳轻量化设计

对某重型车桥桥壳在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该桥壳结构进行了轻量化设计。采用拓扑优化方法,以初始设计作为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算。轻量化设计后,减轻了桥壳的重量,且轻量化结构满足强度要求。     

汽车驱动桥壳台架试验的有限元模拟

在Pro/E环境下建立某汽车驱动桥壳3D模型，利用ANSYS软件，按国家驱动桥壳台架试验的标准，在计算机中采用有限元方法模拟其垂直弯曲刚性试验、垂直弯曲静强度试验。分析结果表明，该桥壳具有足够的静强度和刚度，产品设计满足要求。同时将有限元计算结果与试验结果进行了对比，吻合较好。     

某汽车起重机用13T级驱动桥壳强度分析

本文以Altair Hyperworks 9.0软件为工具,以及传统理论计算结果,对某型起重机驱动桥壳强度进行对比分析。结果表明,驱动桥壳强度满足要求,验证了驱动桥壳设计的合理性,为其它起重机用驱动桥壳的设计提供了理论依据。     

汽车驱动桥壳台架试验仿真及验证

在Pro/E环境下建立某汽车驱动桥壳3D模型,利用NX Nastran软件,按国家驱动桥壳台架试验的标准,在计算机中采用有限元方法模拟其垂直弯曲静刚性试验、垂直弯曲静强度试验和垂直弯曲疲劳试验。同时将有限元计算结果与试验结果进行了对比,吻合较好。因此用有限元模型模拟台架试验的方法是可行的,能实现在设计阶段对试验结果的预测,有效地降低设计成本,缩短设计周期,产生较好的经济效益。     

驱动桥桥壳建模及模型网格化处理

驱动桥壳是汽车上的主要零件之一,桥壳不仅是承载件还是传力件,同时又是主减速器、差速器及车轮传动装置的外壳。故驱动桥壳的质量极大影响了车辆的安全使用。随着经济发展,车辆保有量的日益增长,车辆不断向高速、轻量、低能耗和高性能发展。这要求桥壳不仅有足够的强度和刚度,还要求减轻质量以及必须对结构的振动特性分析。本文主要研究在对驱动桥壳简化及通过PROE建模后,如何在Hypermesh把模型网格化及对网格的修改和检查,本文的意义在于对驱动桥壳的有限元分析提供一个基础模型。     

液压胀形汽车桥壳强度分析

以0.75 t货车液压胀形桥壳为例,利用有限元分析软件ANSYS对其许用强度、静强度、疲劳强度(寿命)及其承载能力进行分析,得到液压胀形桥壳强度的变化规律。研究为液压胀形桥壳优化设计提供可靠的参考。