基于UG模型的斯太尔桥壳有限元分析

论文摘要

汽车桥壳是汽车上的主要零件之一,它起着支承保护主减速器等部件,并与其他车桥一起支撑车架及各总成的重量,汽车行驶时,作用在驱动车轮上的牵引力、制动力、侧向力和垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架上,因此,桥壳既是承载件又是传力件。在设计时必须考虑在动载荷下桥壳有足够的强度、刚度和寿命。本课题拟采用UG软件建立桥壳的三维模型,用有限元软件MSC. Patran和Nastran进行各种情况的有限元分析,从计算结果可以看出,该桥壳满足国家汽车行业标准强度要求,可以认为它在汽车各种行驶条件下是可靠的。在此强度分析基础上,通过有限元疲劳分析软件MSC. Fatigue对其进行疲劳寿命估算,计算结果表明,桥壳的疲劳寿命能够满足国家汽车行业标准要求。同时,在上述分析过程中,利用正确的有限元模型,通过改变设计参数,对铸造桥壳进行结构优化设计,使得车桥的厚度和重量降低,降低车桥生产成本。为了验证铸造桥壳有限元计算的可靠性,我们对实际生产的桥壳进行了模态和疲劳试验,试验结果表明,有限元计算结果和试验结果很接近,因此有限元计算的结果是准确的。通过上述的研究过程表明,利用有限元技术可以有效提高产品的设计水平并降低开发成本,能为企业在将来的产品开发树立一套有效的设计开发流程。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车驱动桥桥壳的分类和结构特征概述
• 1.2 国内外汽车驱动桥桥壳CAE分析的研究和发展
• 1.3 本课题的工程背景及研究意义
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 有限元基本方法及其计算工具简介
• 2.1 有限元方法及其理论
• 2.2 MSC.Patran/MSC.Nastran软件介绍
• 第三章 斯太尔车桥UG建模及有限元分析
• 3.1 斯太尔车桥UG建模
• 3.2 桥壳有限元物理模型建立
• 3.3 驱动桥壳有限元静态计算
• 3.4 有限元法疲劳概述及分析理论
• 3.5 桥壳疲劳强度有限元计算
• 3.6 本章小结
• 第四章 车桥模态有限元分析
• 4.1 模态分析方法概述
• 4.2 驱动桥桥壳模态分析的意义
• 4.3 驱动桥桥壳有限元模态分析
• 4.4 驱动桥桥壳试验模态分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 斯太尔车桥的优化设计
• 5.1 斯太尔车桥的参数化建模与优化
• 5.2 斯太尔车桥的有限元优化分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 详细摘要