汽车四驱分动器换挡机构壳体动态特性分析与优化

以提高汽车四驱分动器换挡机构工作时动态特性为目的,建立该机构壳体三维简化模型,利用ANSYS软件对其进行模态分析,得到固有频率和振型,并以此为基础采用模态叠加法进行谐响应分析。通过拓扑优化,分析得到该机构壳体材料最佳分布,改进壳体结构,并与原结构进行动态特性对比分析。结果表明汽车四驱分动器换挡机构壳体固有频率增加,最大响应位移减少且低频段激振频率增加,动态特性明显改善,分析结果可为四驱汽车分动器换挡机构设计提供参考。     

发动机平衡轴壳体结构分析及优化

针对某四缸发动机平衡轴壳体在发动机台架试验时出现断裂的问题,基于建立的平衡轴总成三维模型,对平衡轴总成进行了模态分析,得到了壳体1～6阶模态频率;以多体动力学分析得到的壳体受力作为边界条件,对平衡轴壳体进行了强度及疲劳分析,得到了壳体4种加载工况下的应力分布规律,应力值最大加载工况下壳体的疲劳寿命和安全系数;确定了壳体...     

轻卡变速箱壳体有限元及试验模态分析

变速箱壳体出现破裂,对其进行理论分析。以某轻卡变速箱壳体为研究对象,在ANSYS Workbench12.0软件中建立轻卡变速箱壳体的有限元模型,通过对变速箱壳体进行有限元模态分析得到壳体的固有频率和振型。同时采用锤击法对其进行试验模态分析,获得壳体的模态参数。将有限元及试验模态分析的结果进行对比,验证了有限元仿真分析的正确性和可靠性,得到了变速箱壳体在低阶频率范围内各阶模态的动态特性,为变速箱结构的进一步改进提供了理论依据。     

装载机变速箱壳体模态分析与测试

为控制装载机变速箱噪声,对变速箱壳体模态进行了分析。在ANSYS Workbench软件中建立变速箱壳体有限元模型,通过有限元分析获得壳体固有频率与振型。同时对变速箱壳体进行了模态试验,并将试验结果与有限元分析结果进行对比,验证了有限元分析结果的准确性。最后在上述结果基础上对变速箱壳体结构进行改进,并使用有限元分析验证,变速箱改进后刚度获得显著提升。     

某疏浚车副车架结构有限元分析

为了验证副车架设计模型的合理性,基于ANSYS Workbench软件对某型疏浚车的副车架进行了结构静强度有限元分析和模态分析。根据副车架工况确定副车架的载荷,建立副车架有限元模型进行有限元分析和模态分析,得到副车架恶劣工况下的应力情况和前6阶固有频率。分析结果表明:副车架的最大应力没有超过材料许用应力,固有频率均不在共振范围内,设计合理。     

基于实测载荷谱的电驱动总成差速器壳体疲劳寿命研究

提出了基于实测载荷谱的电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析方法。以某电动汽车电驱动总成差速器壳体为研究对象,建立了壳体有限元模型,进行了模态仿真分析,并进行了试验验证。在此基础上,以差速器壳体实测载荷谱作为载荷输入,以实车行驶工况为边界约束条件,对差速器壳体进行了动力学仿真分析。综合电驱动总成差速器壳体动力学有限元分析结果、名义应力法及壳体修正S-N曲线,对电驱动总成差速器壳体疲劳寿命进行了分析和研究。结果表明,差速器壳体疲劳失效位置与实际行驶时疲劳失效位置一致,基于实际行驶载荷谱能够准确分析差速器壳体实际行驶疲劳寿命情况。     

基于拓扑优化方法的分动器箱体轻量化设计

针对某专用分动器的工作特性,利用有限元法建立分动器箱体的有限元模型,基于箱体静强度和模态分析分析结果,采用变密度法对箱体展开以加权应变能最小为优化目标,位移、体积分数和应力为约束下的结构拓扑优化,在此基础上根据拓扑密度云图对其进行优化设计,优化后箱体质量减轻8%。分析结果表明,优化后的分动器箱体综合性能得到提高,实现了箱体的轻量化设计。     

基于ANSYS Workbench水下航行器壳体的有限元分析

通过几何制图软件,建立了某水下航行器壳体的有限元数值模型;在有限元分析软件中,对该模型进行了应力及关键部位的模态分析;确定了该水下航行器壳体结构的最大应力和固有频率等相关数值信息,避免结构设计缺陷导致的应力集中及共振问题。缩短了研发时间,减少了设计人员的工作量,降低了研发成本;同时,给壳体结构的改进指明了方向,为实体的顺利生产提供了可靠的参考依据。     

档位互换机构壳体拓扑优化

为实现档位互换机构壳体轻量化和减少壳体疲劳破坏的问题.将基于变密度法的结构拓扑优化技术方法应用到壳体优化中,根据各轴最大输出转矩,结合壳体强度和刚度.以壳体柔度为最小目标,体积分数为约束条件,对壳体模型进行拓扑优化分析,并对优化设计的壳体进行应力分析和模态分析设计出最优方案.仿真结果表明:通过拓扑优化设计出的壳体模型的重量明显减轻,一阶模态避开了壳体的固有频率避免产生共振,在正常工况下最大应力相对优化前有所减少且低于材料屈服极限,实现壳体的拓扑优化设计.     

车厢影响下TY型自卸车车架有限元分析

应用三维建模和有限元对TY型自卸车车架进行了模态分析,并将有限元计算结果与车架模态试验结果进行对比,验证了有限元建模方式的可信性。在此基础上对车架分别进行了有车厢与无车厢状态下的有限元分析,分析结果表明,在车厢的影响下车架各工况的应力得到明显改善,尤其是静载扭转状态应力降幅达到26.4%,说明在车架设计计算时车厢的影响是不可忽略的,为车架的设计、改进提供了参考和依据。     

低速载货汽车车架静动态特性分析

运用三维造型软件Pro／E建立YT5815P型车架的三维实体模型,将其导入ANSYS后,采用板壳单元离散车架,建立车架有限元模型。基于车架有限元模型的基础上,应用有限元法对其进行静动态特性分析,动态特性分析包括模态分析、谐响应分析及瞬态动力学分析。通过静力分析,获得了车架在弯曲工况和扭转工况下的应力及变形分布情况;模态分析采用试验与计算机仿真相结合的方法,获得了车架自由状态下的固有频率、振型特征,同时,车架有限元模型得到试验模型的验证;对车架进行谐响应分析以及瞬态动力学分析有助于提高系统的稳定性及乘坐舒适性。最后,综合分析结果,对车架结构提出了一些改进建议。     

小型电动汽车轮毂动态特性分析

以某小型电动汽车的轮毂为研究对象,建立了轮毂的三维模型,运用有限元软件ANSYS Workbench对其进行模态分析和静力学分析,获得轮毂前6阶固有频率、模态振型、等效应力云图和等效应变云图。并用锤击法对汽车轮毂进行了模态测试,得到轮毂的模态测试固有频率,结果表明,有限元分析固有频率与模态测试固有频率基本一致,验证了有限元模型的正确性。在此基础上,对轮毂结构进行了改进设计,通过对改进前后轮毂的固有频率、等效应力和质量对比分析可知,改进后轮毂的等效应力明显提升且轮毂质量减小,验证了改进方式的有效性。     

电动汽车变速箱壳体静动态分析及拓扑优化设计

以一种新型的电动汽车无动力中断两挡变速箱为研究对象,为了提高其稳定性和经济性,对其壳体进行设计与优化.首先,进行了壳体结构设计并建立其有限元模型.在此基础上,对壳体进行刚度强度计算和更加符合工程实际的约束模态计算,并通过约束模态试验验证了有限元模型的准确性.仿真及试验结果表明,壳体刚度偏低且前两阶固有频率与常用转速下齿...     

电动车2AT变速箱壳体拓扑优化与改进设计

为了保证结构在强度和稳定性不减弱的前提下达到轻量化的效果,以某车企自主研发的新型2AT变速箱壳体为研究对象,建立其有限元模型并对它进行静力分析和模态分析。然后基于分析结果,以位移、应力、一阶固有频率和体积比为约束,以组合应变能指标为目标对壳体进行动静态联合拓扑优化。最后基于优化结果,综合考虑制造工艺等要求对结构进行详细的改进设计。改进后的结果表明:结构强度和一阶固有频率均得到有效改善,同时变速箱壳体质量由8.238 kg减为7.529 kg,减轻了8.6%,达到了轻量化的目的。     

耐水压铝合金薄壁尾舱有限元分析

针对耐水压薄壁结构铸造铝合金尾舱壳体,利用ANSYS有限元分析软件,对设计结构的外压强度和变形及模态特性进行有限元分析。壳体结构应力计算值与已有试验数据符合良好,表明尾舱结构建模和有限元计算分析结果合理。在1.25MPa设计载荷作用下,壳体结构强度和变形量计算结果完全满足要求。为使尾舱增容减重,当壳体壁厚减少1mm时,外压强度和变形计算结果仍然满足使用要求。有限元分析计算为尾舱结构的设计和优化提供了理论指导。     

汽车主动空气循环控制机构壳体优化设计

针对汽车主动空气循环控制机构壳体应力集中和共振问题,采用变密度法的拓扑优化技术对壳体进行结构优化设计。建立控制机构壳体有限元模型,根据应力分析结果,以减轻质量为约束条件对壳体进行拓扑优化分析,得到壳体应力集中和表面材料富余位置。优化壳体过渡曲面,去除壳体多余材料部分,构建加强筋,对优化后壳体进行模态分析。结果表明:壳体优化后应力和质量都得到有效降低,且避免了与外部激励发生共振。     

基于有限元分析的某MPV车前副车架改进设计

结合有限元分析法,对某MPV车改进前的整体式加强杆结构和改进后的的断开式加强杆结构的副车架进行实车转弯和制动工况下的刚度、应力及模态对比分析。仿真结果表明:驱动力和制动力工况下改进后的副车架所受应力均比改进前副车架所受应力值小;改进后副车架结构在刚度上优于原改进前结构的刚度,改进后副车架模态频率比改进前副车架模态模态变化较小。预测改进后的副车架结构改进设计能够满足新车使用要求。     

重型柴油机EGR支架的轻量化改进研究

针对某重型柴机EGR整体模态低、局部应力大等问题,对重型柴油机EGR支架进行了有限元分析和轻量化改进。利用ANSA软件,对某重型柴油机EGR冷却器、支架及卡箍等进行了网格划分;利用ABAQUS软件,对EGR前五阶模态和XYZ三向高加速度下的支架应力进行了有限元分析;基于压铸铝合金抗拉强度要求以及设计需求,提出了去除支架底板冗余部分、调整加强筯位置、增加螺栓孔凸台、减薄支架侧板和加厚支架底板等轻量化改进措施,并利用有限元分析和试验的方法研究了轻量改进效果。研究结果表明:基于有限元分析进行的EGR支架轻量化改进效果明显,较原方案质量下降35.5%,EGR整体模态上升43%,高加速度下的最大应力下降62%,说明基于有限元分析的轻量化改进是可行的,能为汽车零部件轻量化研究提供参考。     

多工况下变速箱箱体结构的拓扑优化设计

针对变速箱系统的多载荷工况特性,建立箱体结构的有限元模型,对其进行静力分析和模态分析,得到各工况下箱体的应力和位移云图,在此基础上对结构进行应力、位移和体积比分数约束下第一阶固有频率最大化的拓扑优化设计,根据结构的材料密度分布云图结果对其进行改进设计,改进后的结构较初始设计质量减小19kg。对改进后的结构进行再分析,结果表明该箱体结构的拓扑优化设计是可行的。     

汽车驱动桥壳性能仿真分析及其改进

针对某汽车驱动桥壳强度性能、模态性能和刚度性能难以获取的问题,基于驱动桥壳强度分析原理模型,采用有限元方法对该驱动桥壳进行有限元建模,根据实际工况对驱动桥壳进行约束和加载,其分析结果表明在垂向跳动工况时,驱动桥壳的最大应力超过其材料屈服,位于桥壳与板簧支座的焊缝连接处,不满足设计要求。通过将驱动桥壳厚度增厚,同时增大桥壳的过渡圆弧半径,改进之后驱动桥壳的最大应力有所降低并且小于材料许用应力,满足强度性能要求。模态分析结果表明,驱动桥壳的前三阶约束频率均大于发动机怠速频率,能够避免发生共振风险,满足模态性能要求。刚度分析结果表明,驱动桥壳的垂向每米轮距最大位移小于国家规范要求值,满足刚度性能要求。因此改进之后的驱动桥壳能够同时满足强度、模态和刚度性能要求。