基于ansys的汽车前轴强度分析和模态分析

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1、武汉轻工大学本科毕业设计（论文）基于ANSYS的汽车前轴强度分析和模态分析摘要前轴是轻型载货汽车前桥的重要部件，汽车前轴的结构设计是否满足汽车安全行驶的要求直接决定了整车的安全性，同时又影响了汽车的动态特性。前桥的两侧安装着从动车轮，并通过悬架与车架相联，工作时，其承受车轮传来的制动力和侧滑扭矩，同时又承受悬架作用的垂直载荷，为确保前桥工作时的可靠性和安全性，因此对前桥的强度，刚度，抗冲击性，疲劳强度及可靠性等方面都提出很高的要求。汽车前轴在承载车身重量的同时，还会受到来自行驶路面、发动机及其他运动部件产

2、生的激振。如果各种激振频率与前轴的某阶固有频率相等时，就会引起共振，影响前轴及其装配零部件的使用寿命。因此在前轴的设计阶段，不仅需要考虑其强度和刚度等静态特性，也要将其动态特性纳入前轴的前期设计体系，与整车同步开发，为提升整车的NVH（噪声、振动、声振粗糙度）性能提供重要的理论依据。三种工况下强度分析的结果表明，前轴在结构设计上基本符合强度要求，具有较高的安全系数。前轴的模态分析表明，其没有发生振动突变现象，并且没有与行驶路面激励发生共振，此外其前六阶固有频率与人体各器官的固有频率相差较大，不会与人体某些

3、器官发生共振。关键词：轻型载货汽车；前桥；强度；模态分析；建模；有限元分析武汉轻工大学本科毕业设计（论文）StrengthandmodalanalysisoffrontaxlebasedonANSYSAbstractFrontaxleisoneofimportantcomponentsoftheautomobile，andthesafetyanddynamiccharacteristicsoftheautomobiledependonitsintensity。Thewheelsandtiresmountt

4、othefrontbridge,andthefrontaxleconnectswiththeframethroughsuspensionsystem.Theforceandtorquefromthewheelsandtireswhenbreakingsystemisworkingtransmitstothefrontaxle,atthesame,theforcefromthesuspensionsystemisappliedtothefrontaxledirectly.Thereforeinorderto

5、insurethesafetyandreliabilityofthefrontaxle,theintensity,stiffness,anti-impactability,fatigueliferequirementandreliabilityofthefrontaxlemustmeetrequirements.Notonlydoesitbearthelargepartofweightofthewholecar,itisalsoaffectedbytheexternalstimulationfromthe

6、ground,engineandothermovingcomponent.Ifthecouplingconditionisachievedbetweenthenaturalfrequencyandexternalstimulation,itmayleadstoresonance,fatiguelifeofthefrontaxleandotherassembledcomponentmaybeaffected.Sonotonlyshouldwetaketheintensityandstiffnessofthe

7、frontaxleintoconsideration,butalsothedynamiccharacteristicsofitshouldbeconsideredwhenwebegintodesignthecar.ItwillprovideatheoreticalbasisforimprovingtheNVHofthecar.Obtainingtheanalysisresultsunderthreekindsofloadmodes,wemayconcludethatthefrontaxlesatisfie

8、stheintensityanddistortionrequirement.Thevaluesofthesafetyfactorarealsoaccepted.Thecouplingconditionbetweenthenaturalfrequencyandexternalstimulationisnotlikelytohappen.Thereisabiggapbetweentheforegoingsixnaturalfreq