基于ansys驱动桥壳的设计 - 图文(4)

壳的应力和位移分布规律。

（3）通过驱动桥壳有限元分析过程的实现，总结利用ansys软件进行有限元静力分析和模态分析的一般步骤和规范，并建立相应的有限元分析工况。

（4）对驱动桥壳进行静态分析和模态分析，分析所得到的结果，通过对比验证建立的有限元模型的合理性，得出具有工程参考价值的结论，总结使用 ansys分析计算时容易出现的问题及相关的解决办法。

1.4 本章小结

本章节对汽车桥壳的分类、国内外对桥壳研究情况作了简要介绍，然后对有限元法理论和ansys软件，本课题的研究意义以及主要研究内容作了阐述。

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第二章 驱动桥壳几何模型的建立

建立几何模型是进行有限元分析工作的第一步，几何模型既可以由 CAD软

件建立，也可以由有限元前后处理软件直接建立。考虑到驱动桥壳一般是由不规则曲面组成的复杂结构，本章应用 CAD 软件 UG 建立某驱动桥壳的几何模型，桥壳尺寸参数如下：壁厚 16mm，轮距 1830mm，板簧距 1040mm。

2.1 UG软件介绍

UG软件是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造业的CAX（即CAD、CAE、CAM等的总称）高端软件。CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）一般是指工程技术人员以计算机为辅助工具，完成产品的设计、工程分析、绘图等工作，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低生产成本的目的。CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程分析）也是以计算机为辅助工具，完成产品的结构分析、模态分析、运动仿真等工作，进而对产品的设计进行初步的评定和检查。CAM（ 计算机辅助制造，Computer Aided Manufacturing）是在计算机辅助下完成从准备到产品制造整个过程的活动，包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等1。

除上述之外，UG也很容易实现产品的创新与开发。UG的产品创新开发技术和手段，主要包括：全集成、全相关、前瞻性、数字样机、快速反映机制和知识工程（KBE）这6个方面。其中全集成包括数据与系统集成、功能集成、过程集成、信息集成、企业集成；全相关是指不仅能在产品内部保持尺寸大小的相关性，而且还具有结构形状的相关，即几何相关，更要具有过程相关；快速反应机制的具体方面有两个：逆向工程（RP）技术与快速成型（RP）技术，前者是对产品进行空间三维测量以获得海量数据并建立测量对象的数字模型；后者是利用数字模型快速建立对象的物理实体，用于评估、分析和作为模芯等。实现这些功能也是靠UG的各个模块独立并协同操作来完成。

2.2桥壳几何建模时的简化处理

建立驱动桥壳的几何模型时，根据驱动桥壳的结构和工作特点，在保持其力学性能不变的条件下，对桥壳结构进行了简化：

（1）将桥壳结构中的圆角简化成直角，既有利于简化建模，也有利于有限

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元模型建立过程中提取中截面，便于采用板壳单元进行网格划分；

（2）忽略掉加油口、放油口、固定油管和导线的金属卡、桥壳中部的开口槽、板簧座处的中心孔等几何特征[16-17]；

（3）假设半轴套管和驱动桥壳是一体的，不是装配的；

（4）简化了受力小而又引起截面突变的部分，如忽略了半轴套管的台阶，将半轴套管视为等直径的套管，忽略掉桥壳两端轴承座处的台阶；

（5）将一些不等厚的结构假设成等厚度的。

本文在 UG中建立的桥壳模型由桥壳本体、两个板簧座、两个半轴套管组成，如图 2-1 所示。

2.3 桥壳几何模型建模过程

驱动桥壳实物图如图2.1。

图2.1实物图

（1）新建模型，选择毫米（mm）单位，名称qudongqiaoke，如图。轮距1830mm,板簧中心距1040mm，故创建一侧轮胎及板簧中心平面，如图

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图2.2新建模型

图2.3创建板簧座中心平面 图2.4板簧座中心平面与轮胎中心平面

（2）单击 草图 ，选择xoy平面为基准平面，用圆、直线、圆角、快速修剪等命令绘制草图，加尺寸约束，如图。选择镜像命令，分别以x轴，y轴为镜像中心镜像曲线，得到得到桥壳本体草图，如图

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图2.5草图绘制

图2.6桥壳本体草图

（3）单击完成草图退出草图模式，选择拉伸命令，以所绘草图为选择曲线，开

始距离-80，结束距离80，体类型实体，得到实体如图。选择边倒圆命令，将图

所示边倒圆，半径20，如图

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