合理利用有限元分析驗證汽車前橋的強度
目前對汽車車橋的強度、剛度以及疲勞壽命等相關性能的驗證主要依賴經(jīng)驗公式以及室內(nèi)車橋臺架試驗,、室外搭載整車的試驗,,但是這往往造成物力、人力,、財力的浪費,,同時其測試的周期過長,給產(chǎn)品的研發(fā)也帶來困難,。
近年來不少國內(nèi)外學者利用有限元分析軟件對汽車車橋進行靜態(tài)分析,、模態(tài)分析、瞬態(tài)分析以及疲勞壽命分析,、結構優(yōu)化設計等研究,。利用有限元軟件對前驅(qū)動橋進行三種典型工況的靜強度分析,根據(jù)計算結果提出結構改進方案,。通過對不平路面,、側向行駛、牽引力行駛和緊急制動四種極限工況下驅(qū)動橋殼進行強度分析,,從計算結果中得知此結構滿足強度要求,,為后續(xù)的疲勞壽命分析提供依據(jù)和輸入數(shù)據(jù)。
對重型商用車驅(qū)動橋殼進行三種典型工況(即鉛垂力工況,、切向力工況,、側向力工況)靜力計算,除鉛垂力工況外其余兩個工況均滿足強度,、剛度要求,,提出板簧座的結構修改方案。
利用有限元軟件對江淮汽車某一驅(qū)動橋殼進行模態(tài)分析,,根據(jù)其計算結果進行相應的結構改進,,使其有良好的動態(tài)性能。又對驅(qū)動橋殼進行多輸入,、多輸出模態(tài)分析,,即多點激勵法模態(tài)分析(MIMO),,相比于單點激勵,多點激勵更加準確,,精度更高,,改良了單點激勵帶來的能量不足以及分布不均。
運用有限元軟件結合有限元理論針對驅(qū)動橋建立了動力模型,,進行模態(tài)分析,,并對照實驗結果,分析結果與實驗結果基本一致,,同時對驅(qū)動橋進行了瞬態(tài)分析,,確定了瞬態(tài)激勵的動態(tài)響應的位移和應力情況,為改進驅(qū)動橋的結構提供了依據(jù),。
利用多體動力學軟件motionview建立了驅(qū)動橋的虛擬樣機模型,,對驅(qū)動橋進行了多工況動力學分析,輸出了多種工況下與橋殼連接的懸架,、輪胎的動載荷曲線,。總結出靜力分析的不足之處,,為下一步的疲勞分析和結構優(yōu)化提供依據(jù),。
以往對驅(qū)動橋進行疲勞分析主要采用高應變區(qū)域的方法,依賴靜力分析,、實驗測試結果以及經(jīng)驗方法和公式,,但是疲勞分析實際上是動態(tài)響應分析,靜態(tài)的應變場難以取代動態(tài)的應變場,。采用實驗模態(tài)分析簡諧動態(tài)應變場作為疲勞分析的輸入?yún)?shù),,基于動態(tài)響應分析結果建立轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋疲勞分析模型?;诖朔N方法可以更加準確地查找出疲勞危險區(qū)域,,并對其進行抗疲勞結構優(yōu)化設計。