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汽车桥壳的有限元分析

2006/11/12    来源:E-WORKS    作者:闫维      
关键字:汽车  桥壳  有限元分析  CAE  
CAE技术,在产品生产的各阶段,周期内都有其实际效益,例如:在概念设计阶段CAE可以为设计人员来完成基础设计的验证,不同方案的比较,满足功能,性能方面的要求;在详细设计阶段CAE可以验证各种零部件是否满足性能,制造上是否可行等,不过我国目前CAE技术的开展,主要集中在产品开发和试验阶段.本文研究的车桥就是经试验检测后在进行的CAE研究.

    随着CAE技术在中国的逐步被重视,越来越多的企业引进了CAE技术,本文主要简述CAE技术在某型汽车桥壳方面的应用.

    一、前言

    汽车桥壳是车辆中重要的安全件和功能件,是几何形状较为复杂的零件,它是主减速器,差速器,半轴的装配基体,主要功能是支撑汽车重量,并承受由车轮传来的路面反力和反力矩,并经悬架传给车架或车身,其性能直接影响运输车辆的安全性和可靠性,要求有足够的强度和刚度,质量要小,从而提高汽车行驶的平顺性.我国目前的实际应用中的桥壳多为铸造桥壳和钢板冲压焊接桥壳,铸造桥壳有较高的强度和刚度,但质量也较大,铸造质量也不易保证,很容易造成材料和能源的浪费.而钢板冲压焊接桥壳,相比较而言,容易制造,质量轻,但加工工序较多,往往存在着回弹超差,而且焊缝质量要求高,也很浪费材料和能源.随着成型设备及相关技术的发展,液压胀形技术在国外迅速发展,广泛应用于汽车制造行业,日本等国家在液压胀形技术上已经达到较高的水平,我国目前还处在试制阶段,不过也渐渐引起了业内人士的关注,液压胀形桥壳的主要优点是壁厚分布合理,无焊缝,刚度,强度高,重量轻,材料利用率高,节能降耗,加工工序少,加工效率高.这将是车桥今后发展的一种趋势,本文主要是通过ANSYS有限元软件对某型车桥结构进行的有限元计算与分析。

    二、有限元计算与分析

    CAE技术,在产品生产的各阶段,周期内都有其实际效益,例如:在概念设计阶段CAE可以为设计人员来完成基础设计的验证,不同方案的比较,满足功能,性能方面的要求;在详细设计阶段CAE可以验证各种零部件是否满足性能,制造上是否可行等,不过我国目前CAE技术的开展,主要集中在产品开发和试验阶段.本文研究的车桥就是经试验检测后在进行的CAE研究.

    2.1有限元模型的建立

    我们根据设计者向我们提供的某后桥的数模,在对计算精度影响不大的前提下,为提高计算速度,对模型做适当的简化。简化后的有限元模型共有224210个节点.

    2.2 约束与载荷

    2.2.1 约束的施加

    为了模拟桥在真实工况下的状态,我们在施加约束时只在桥两端面施加约束。

   

责任编辑:龙婷婷
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