[有限元分析及应用]汽车驱动桥壳有限元分析及优化研究

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1、[有限元分析及应用]汽车驱动桥壳有限元分析及优化研究篇一:汽车驱动桥壳有限元分析及优化研究湖南大学硕士学位论文汽车驱动桥壳有限元分析及优化研究姓名：吴廖华申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：周兵;吴理南2009-12-10工程硕士学位论文摘要汽车在人们生活中的地位越来越重要，一个国家汽车制造业的水平，在很大程度上也反映了其科技发展水平。本论文立题来源东风公司重大科技攻关项目“东风汽车股份有限公司第三代轻卡BO7系列优化项目”中的汽车驱动桥壳结构有限元分析研究。本篇论文的主要研究内容和方法是：以东风汽车股份有限公司B07系列第三代东风轻卡为对

2、象，应用UniGraphics、CATIA软件建立驱动桥壳的几何模型，将几何模型导入UniGraphics、CATIA的CAE模块进行桥壳结构分析处理研究；利用有限元法建立桥壳的静力学分析模型，对汽车驱动桥壳进行模态分析；为提高仿真模拟精度，应用数值分析和优化设计方法对驱动桥桥壳结构进行轻量化设计，完成驱动桥壳优化分析。本课题主要工作成果：1、利用力学原理对驱动桥壳各种典型工况进行了传统的受力分析和强度计算，并借用有限元通用程序对驱动桥壳各种典型工况进行了有限元数值分析，从两组结果对比来看，误差很小，能够满足工程应用的要求。同时，也验证了驱动桥壳

3、的强度是符合要求的。2、结合驱动桥壳满载荷静力学分析、2.5倍满载荷静力学分析和结构模态分析工况，对驱动桥壳进行了静态结构强度分析和动力学模态分析，并进行了求解计算，分析了各种工况的计算结果。基于驱动桥壳的实际特点，分析了不同厚度桥壳本体的自由模态，结果显示均符合强度要求，安全系数较为合理，基本满足设计要求。3、基于驱动桥壳的实际特点，改变桥壳本体厚度做模态分析，确定7㎜是比较适合的厚度。对驱动桥壳进行的结构优化设计中，计算优化点全部落在了桥壳厚度在7-8mm之间，优化后的桥壳质量由54.9217㎏减轻到50.7148㎏，质量减轻了4.2069㎏

4、，因此，在同时满足强度和刚度要求的情况下，从而实现了轻量化桥壳的生产，且应力分布更加均匀、合理，得出了一些有益的结论。关键字：驱动桥壳；CATIA；三维建模；有限元分析；优化设计II汽车驱动桥壳有限元分析及优化研究AbstractNowadysautomobileplaysanincreasinglyimportantroleinourlives.Thevehiclemanufacturinglevelofacountry,tosomeextent,isareflectionofitsscienceandtechnologylevel.Thesu

5、bjectofthisthesisispartofakeyscientificandtechnicalprojectofEQ1061LCVseriesofDongfengMotorCorporation:TheFEAofAutomotiveDrivingAxleHousing.Themaincontentsandmethodofthisthesisisasfollows:TargetingtheDuolicaastheobject,theauthorapplies3-DUnigraphicssoftwaretoestablishthegeomet

6、ricalmodelofdrivingaxlehousing,andputthegeometricalmodelintotheCAEmoduleoftheUnigrapgicssoftwareforthearchitecturestudyofthedrivingaxlehousing;TheauthoralsoappliestheFEAmothodtoestablishtheanalysismodelforthedrivingaxlehousing,tocarryoutmodalanalysisonthedrivingaxlehousing,to

7、increasetheprecisionofthesimulation.Throughnumericalanalysisandoptimizeddesign,theauthorstudieswaysoflight-weightdesigninthedrivingaxlehousing,andcomeoutwiththeoptimizationofthedrivingaxlehousing.Thethesisconsistsofthefollowingparts:1.Theauthorhasthedriveaxlehousingwithtradit

8、ionalstressanalysisandstrengthcalculation,usingmechanicsprincipleund