汽车驱动桥壳结构优化分析及轻量化设计

驱动桥壳作为汽车主要的承载构件,其性能对整车的安全性及可靠性有较大影响。因此,在车辆正常行驶中,应当确保驱动桥壳满足必要的力学性能要求。采用SolidWorks软件建立某型号卡车后桥桥壳的三维建模,在理论计算的基础上通过ANSYS软件分析了桥壳在两种典型工况下的结构强度和变形量,并对结构参数进行优化处理,完成驱动桥壳的轻量化设计。经过仿真验证,在满足使用要求的前提下,优化后的整体比重下降约20%。     

驱动桥壳的试验模态分析及优化设计

汽车驱动桥壳是汽车上的主要承载构件之一,主要用于支撑并保护主减速器、差速器和半轴等,使左右驱动车轮的轴向相对位置固定。通过试验模态分析、有限元分析及静力分析,发现了所研究的驱动桥壳在强度和刚度上有很大裕度,基于此,采用尺寸优化技术对驱动桥壳进行优化,优化后驱动桥壳本体中间部分厚度从16mm减小到11mm,加强圈的厚度从23mm减小到19mm,并进行了优化后的桥壳的静力分析和模态分析,优化后桥壳的质量变化率达到27.3%,轻量化效果明显,节约了材料,结构更加合理,研究成果具有一定的工程意义。     

基于可能性的汽车驱动桥壳设计优化

针对汽车驱动桥壳的轻量化问题,考虑汽车驱动桥壳的设计、制造和使用过程中存在着多种不确定性,以板簧座附近的结构形状为参考建立优化目标函数;在最大垂向力、最大牵引力、最大制动力和最大侧向力的工况下,以应力—强度干涉理论为基础,建立了随机模糊混合不确定性下的可能性约束模型;基于可能性的设计优化流程,并采用ANSYS和MATLAB软件相结合的方式对驱动桥壳进行了优化分析,同时将基于可能性的优化结果与确定性和随机不确定性下的优化结果进行了对比分析。优化结果表明,考虑不确定时得到的设计方案相比于确定性优化的方案更加可靠性。     

汽车驱动桥壳断裂失效分析与优化

针对某款驱动桥壳的早期疲劳断裂失效问题,运用Workbench分析桥壳的强度、刚度及疲劳寿命,发现桥壳的疲劳寿命不满足使用要求,其结构设计不合理。此外,对桥壳断口位置进行断口形貌和金相检验分析,发现焊接接头处存在明显的裂纹、未熔合、气孔及夹渣等焊接缺陷,导致焊接接头处力学性能降低。根据仿真分析和失效分析的结果,对桥壳的结构和焊接工艺进行合理的优化,并通过有限元分析、焊缝试验及台架试验验证了优化后桥壳的疲劳寿命得到了显著的提升,符合使用要求。     

汽车驱动桥桥壳的有限元分析及结构优化

以有限元静态分析为基础,将CAD软件Pro/e和有限元分析软件ANSYS结合起来,完成了从驱动桥壳三维建模到有限元分析的整个过程,得出了驱动桥壳在4种典型工况下的应力分布,计算证明,该桥壳满足强度要求,可以认为它在汽车各种行驶条件下是可靠的。在此基础上,对其进行结构优化,优化结果表明,桥壳质量有了明显的减少,最大等效应力接近许用应力,大大提高了材料的利用率,且应力分布更加合理。其中,总结了使用以上软件建立模型及有关分析和优化工况的规范化步骤,以达到提高工作效率的目的,得到了有益于工程实际的结论。     

商用车驱动桥壳CAE分析

文中主要针对某商用车驱动桥壳半轴套管出现大量断裂问题,采用UG软件进行了三维实体建模,通过导入Hypermesh进行划分网格等前处理,利用MSC.Nastran对其进行有限元分析.并按照驱动桥壳静强度分析理论对车桥壳体进行了分析计算.结果表明:该驱动桥壳半轴套管的静强度安全系数和疲劳安全系数均小于许用极限值,从理论上验证了半轴套管会发生疲劳断裂;并提出了改进材料重新选用40钢的新方案,使其静强度和疲劳强度在理论和试验中均能满足桥壳的设计和运行工况的要求.     

基于ADAMS-AWB联合虚拟环境下自卸车驱动桥壳有限元分析

为了进一步缩短自卸车驱动桥壳产品的研发周期和提高企业生产效率,提出一种基于实际路测参数并将ADAMS与AWB共同运用于桥壳有限元分析的自卸车驱动桥壳设计方法,研究了桥壳基于实测道路参数下的应力应变规律,并分析了载荷大小和载荷频率对桥壳寿命的影响规律。分析结果表明,自卸车驱动桥壳应力较大区域主要集中在桥壳左右两侧与轮边连接区域;自卸车驱动桥壳疲劳寿命循环次数及损伤因子最小值出现在桥壳轮边区域;载荷幅值变化对桥壳寿命影响较小,载荷频率变化对桥壳寿命影响明显。     

基于ANSYS重型商用车驱动桥壳有限元分析

驱动桥是汽车中的重要部件,应具有足够的强度和刚度,针对某重型商用车后驱动桥出现局部开裂现象,首先在UG中建立了该桥壳几何模型,然后在Hyper Mesh软件中进行网格划分,最后将其导入到ANSYS有限元分析软件中加载和约束,对该商用车后驱动桥壳进行了有限元分析计算,并提出改进方案.     

SGA3550矿用自卸车驱动桥壳结构分析与改进

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,最大应力也大幅减小,且应力分布更为合理.     

某轻型卡车驱动桥桥壳疲劳分析及优化

后桥作为汽车主要的承载件和传力件,对其进行疲劳分析,对提高整车安全性有重要意义。笔者对新开发的后桥进行CAE分析,发现桥壳钢托附近存在断裂风险,因此对其进行疲劳台架试验验证,试验结果确定易在此位置发生断裂。针对断裂位置,提出两种优化方案,利用疲劳分析软件对两种优化方案进行对比,通过台架验证,使得桥壳疲劳寿命达到企业标准,并为以后的后桥壳设计提供依据。     

基于OptiStruct的驱动桥壳轻量化设计

驱动桥壳作为汽车的重要承载部件,必须满足刚度和强度的要求,传统的设计理念为了保证性能需求,一般采用冗余设计。通过CAD/CAE的一体化建模技术,采用三维数学模型与有限元模型之间的联合设计,基于OptiStruct的尺寸优化算法实现驱动桥壳的轻量化设计。利用CATIA创建驱动桥壳三维数学模型,导入HYPERMESH力学、动力学分析、疲劳分析验证驱动桥壳满足使用标准,再在OptiStruct求解器做优化分析,经过多次迭代计算,得到分析结果。优化后的桥壳成质量为152. 042 kg,减少了50. 075 kg,减重达到24. 78%,然后对优化后驱动桥壳进行分析,最后对试制的优化后桥壳进行疲劳台架试验,分析和试验结果表明,优化后桥壳满足试验标准,对同类型的轻量化设计有一定的参考价值。     

基于有限单元法重载车辆驱动桥壳优化设计

驱动桥壳是重载车辆的最要承载结构,直接影响到整车的承载和使用寿命.针对某重载车辆驱动桥壳进行分析,采用分离体法,对驱动桥壳各单元进行受力分析;基于有限单元法对驱动桥壳的静力学、动力学特性进行分析,并对谐响应特性进行分析.驱动桥壳本体和半轴套管的部分应力远小于材料的许用应力;安装块与半轴套管间的焊接处出现了局部应力过大的...     

汽车驱动桥壳有限元分析与轻量化设计

以某重型卡车后驱动桥壳为例,基于Solid Works建立了桥壳的三维参数化模型,运用Workbench对其进行了静力强度、振动模态和疲劳寿命的有限元分析,得出桥壳的应力分布、前5阶固有频率和振型以及疲劳寿命图。有限元分析结果表明:桥壳在刚度和强度上存在较大的裕度。在此基础上,采用目标驱动优化方法,建立了以桥壳质量最小为设计目标,以强度和变形量为约束条件的优化模型,进行了轻量化设计。优化结果显示:桥壳质量减轻了18.03kg,减轻约7.6%,轻量化效果明显。最后对轻量化后的桥壳进行了振动模态、疲劳寿命的有限元验证,以及桥壳的台架试验验证,验证结果共同表明桥壳的轻量化设计是可行的。     

基于空间缩小法的自卸车驱动桥壳概念设计研究

针对目前自卸车驱动桥壳概念设计过程模型继承特性明显,参数不确定程度较高的问题,提出在自卸车驱动桥壳概念方案设计过程运用空间缩小理论与区间传播定理,将桥壳模型主要参数变化范围进一步缩小,最终找到满足性能需求的主要参数的求解范围,并通过有限元方法对自卸车驱动桥壳概念设计模型进行应力、变形和寿命验证。研究结果表明,通过空间缩小理论与区间传播定理,概念设计的自卸车驱动桥壳模型主要参数变化区间得到明显缩小,消除初始设计空间的不确定信息,并采用有限元方法对优化结果的合理性进行验证。     

基于均匀设计理论的桥壳一体式大承载电磁离合器优化设计

为了解决新型大承载桥壳一体式电磁离合器传动效率低、转动惯量大等问题,将桥壳一体式电磁离合器作为研究对象,结合均匀设计理论与回归分析法对桥壳一体式电磁离合器结构参数进行优化设计,最后对优化后的电磁离合器进行台架试验验证。研究表明,优化后的桥壳一体式电磁离合器输入轴转速初始值与稳定值差值相对较小,且接合时间相对优化前电磁离合器明显缩短,此外优化设计后新型电磁离合器摩擦盘与对偶钢盘之间作用力明显降低,能够有效提高离合器结构的稳定性。     

基于ANSYS的载重货车驱动桥壳的结构强度与模态分析

运用三维CAD软件UG建立了某型载重货车驱动桥壳三维几何模型,将其进行简化并导入ANSYS软件中,建立了有限元模型。运用ANSYS软件对桥壳进行了4种典型工况下的静力分析,得出相应的应力与变形分布图,分析结果表明,桥壳的强度和刚度满足设计要求;利用ANSYS软件对桥壳进行了模态分析,得出了桥壳六阶模态的振型和固有频率,分析结果表明桥壳的结构设计合理。上述静力分析和模态分析的结果可以为新产品的开发和结构优化设计提供重要的参考依据。     

面向驱动桥壳再制造的塑性损伤研究

为研究废旧驱动桥壳局部区域的塑性损伤,定量评估驱动桥壳的塑性变形率,以驱动桥壳本体材料510L钢板制备拉伸试样,分别将试样拉伸到不同的塑性变形率,用X射线衍射技术、金属智能磁记忆分析技术、扫描式电子显微镜综合评价了材料的塑性变形率与X射线信号和磁信号的关系,观测不同塑性变形率下的晶体结构变化特征。结果显示：在强化阶段,X射线衍射峰宽可定量计算材料的塑性变形率,磁场法向分量Hp(y)较小。 