半轴三维造型及有限元分析123(1)

汽车半轴设计

摘 要

半轴设计是汽车设计中最重要、承载较复杂的运动件之一，对半轴的强度分析一直受到设计者的重视。由于半轴的几何形状、边界条件和作用载荷都非常复杂，按照传统的方法进行试验研究难度较大，这就要求我们采用新的研究方法来研究和分析半轴。

本文先通过运用PROE绘图软件，绘制半轴三维实体模型，然后运用ANSYS分析软件对半轴进行强度分析，通过对半轴模型进行网格划分、半轴负载及边界条件的设定，计算求解得出半轴应变分布图及应力分布图，从而找出半轴易破坏部位，寻找到提高半轴强度的措施。设计半轴时，取用较大的过渡圆角，以提高其疲劳强度。

关键词：半轴，有限元，强度，ANSYS，PROE

汽车半轴设计

Abstract

The semiaxis is one of the most important motion parts, which bears the most complex load, and continuously the semiaxis intensity analysis is valued by the designers. It is much too difficult to carry on the experimental study by the traditional method for the geometry shape of semiaxis, boundary condition and extremely complicated function load, so a new research technique to study and analyze semiaxis is requested to use.

PROE cartography software is utilized in this thesis to protract semiaxix three dimensional full-scale mockups, then the intensity analysis for the semiaxis by using ANSYS analysis software is carried on. The semiaxis strain distribution map and the stress distribution map are obtained through carrying on the grid pision, the semiaxis load and the boundary condition hypothesis to the semiaxis model, thus the exposed destructive position in the semiaxis can be discovered, and some ways are seeked to enhance the semiaxis intensity. When designing the semiaxis, the bigger transition fillet can be used to enhance the anti-fatigue strength.

Key word: semiaxis, Finite element, Intensity, ANSYS,PROE

汽车半轴设计

目 录

摘 要 ......................................................................................................... I ABSTRACT（英文摘要） ........................................................................... II 目 录 .........................................................................................................

第一章 引 言 ............................................................................................

1.1课题的背景 ....................................................................................................

1.2汽车半轴相关介绍 ........................................................................................

1.3 课题的主要研究内容及意义 ........................................................................

第二章 重型汽车半轴的三维实体建模 .........................................................

2.1 Pro/ENGINEER 概述 .................................................................................

2.1.1 Pro/ENGINEER系统简介 .........................................................

2.1.2 Pro/ENGINEER系统特点 .........................................................

2.1.3 Pro/ENGINEER的应用现状 ......................................................

2.2 Pro/ENGINEER的工作环境和系统设置 ...............................................

2.2.1 硬件要求 ..................................................................................

2.2.2 操作系统设置...........................................................................

2.2.3 基本功能 ..................................................................................

2.3 半轴三维实体建模过程 ...........................................................................

第三章 汽车半轴强度的有限元分析 ............................................................

3.1 ANSYS 概述 ...............................................................................................

3.1.1 ANSYS简介 .............................................................................

3.1.2 ANSYS的主要功能和技术特点 ................................................

3.1.3 ANSYS的系统要求 ..................................................................

3.1.4 ANSYS的基本分析过程 ...........................................................

3.1.5 ANSYS的发展和应用 ...............................................................

3.2 ANSYS菜单和窗口介绍 ..........................................................................

3.3 基于ANSYS的重型汽车半轴强度分析 .............................................. III 1 1 1 3 4 4 4 4 6 7 7 7 10 12 20 20 20 20 21 22 22 23 25

汽车半轴设计

3.3.1 汽车半轴的导入 ....................................................................... 25

3.3.2 计算工况与计算载荷 ............................................................... 26

3.3.3 网格划分 .................................................................................. 28

3.3.4 载荷的分析和处理 ................................................................... 31

3.3.5 三维有限元的计算结果 ............................................................ 33

结论 ............................................................................................................ 37

参考文献 ..................................................................................................... 39

致谢及声明 .................................................................................................. 40

汽车半轴设计

第一章 引 言

1.1 课题的研究背景

半轴是汽车设计中最重要、承载最复杂的运动件之一，对半轴的强度分析一直受到设计者的重视。确定半轴应力应变状况的方法有两种: 一是利用模拟或模型试验以至零件的实际试验来确定; 二是利用计算来确定。在利用计算来进行强度分析时, 传统的截断简支梁法和连续梁法由于作了太多简化, 因此难以保证计算精度。随着有限元计算技术的发展，用有限元法对半轴进行强度分析已成为半轴设计、校核分析中常用的方法。目前，随着计算机软硬件水平的提高，分析模型的建立渐渐趋向实际，提高了模拟计算 …… 此处隐藏：10671字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……