汽车驱动桥壳的ug建模与有限元分析(附件)【字数：9466】
摘 要驱动桥壳对于汽车的整体性能非常重要，包括主减速器、差速器和半轴等部件，既要承受汽车大部分的重量并且需要将力传递到车轮。也要传递车轮上的制动力、牵引力以及横向力。所以必须要合理的设计驱动桥壳，让它满足复杂工况下的使用要求。在这里选择的研究对象为一辆轻型货车，具体操作流程如下(1) 基于提供的货车规格数据，对驱动桥壳进行传统校核并且设计出一个桥壳。(2) 学会使用UG软件进行几何建模，并进行简化和几何处理。(3) 基于HyperMesh软件对驱动桥壳从模态动力学特性方面对其进行分析。 (4) 结合驱动桥壳的四种典型受力状态，对其进行静力分析，会得到各种工况下桥壳的最大应力和最大变形位置，并且验证桥壳的刚度和强度是否满足要求。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 引 言 1
1.2 研究背景 1
1.3 论文的结构 2
第二章 驱动桥壳的设计与传统校核 3
2.1 驱动桥壳设计 3
2.1.1 设计的要求 3
2.1.2 结构的设计 3
2.1.3 材料的选择 4
2.1.4 参数的确定 4
2.2 传统校核 5
2.3 本章小结 7
第三章 驱动桥壳的UG建模 8
3.1 桥壳模型的简化 8
3.2 驱动桥壳的几何建模过程 8
3.3 本章小结 10
第四章 驱动桥壳有限元模型的建立 11
4.1 有限元模型的建立 11
4.1.1 几何模型导入及简化 11
4.1.2 网格划分 11
4.1.3 各种连接处理 12
4.2 定义桥壳的材料 14
4.3 本章小结 14
第五章 驱动桥壳的有限元分析 15
5.1 驱动桥壳的模态分析 15
5.1.1 模态分析 15
5.1.2 模态分析结果的分析 16
5.1.3 模态分析整体评价 17
5.2 驱动桥壳的刚度、强度有限元分析 17
5.2.1 驱动桥壳静力分析的工况 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
17
5.2.2 四种工况在Hypermesh中的实现 18
5.3 本章小结 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
绪 论
引 言
驱动桥壳是车辆上的主要承载部件之一。并对壳体内的部件有支撑和保护的功能。它不仅承受着汽车本身大部分的重量，也要把力传递给车轮。不仅如此，它还传递着作用在车轮上的牵引力，制动力和横向力[1]。为了保证车辆的整体性能，使其能够符合要求并适应各种复杂的工况。因此，要合理的对驱动桥壳进行设计。
以前，研究人员在设计驱动桥壳时，往往采用的是传统方法进行人工计算，到后来，有限元的发展愈渐成熟，有限元分析技术是对结构力学分析的一种现代计算方法[2]。它相较于之前的技术，能更有效的解决很多问题，比如简化了计算，提高了精确度，减少企业成本投入，带来更多的利润。将有限元技术利用在驱动桥壳上，对于桥壳本身的结构优化以及工作效率的提高都有非常大的影响。
针对上述的情况，本文将选取一辆轻型小货车的驱动桥壳进行研究，设计出符合要求的驱动桥壳，并对其进行传统校核，之后建立有限元模型，利用有限元法对其进行模态分析和静力分析。
研究背景
目前，中国的汽车发展落后于一些发达国家，换而言之，汽车的零部件的生产质量和技术也比较落后，本文中所设计的驱动桥壳也不例外。在中国，大部分的企业规模较小，生产技术水平一般，质量可见一斑。由于工业发展起步较慢，发展水平不高，造成了设计和研发能力不足。虽然现在在不断的学习国外的先进技术，但是驱动桥壳的设计还是有很多不足之处。随着公路建设水平的提高，对车辆的使用要求也越来越高，运输车辆朝着大负荷，大功率的方向发展[34]。这也带动了汽车零部件的发展，驱动桥壳的研发设计也被人们重视，企业想要占得市场先机，就必须提高自主研发能力和创新力。随着市场的需求，有限元的运用在桥壳设计中流行起来，这项技术不仅可以优化桥壳的结构，还可以为企业带来丰富的利润，降低生产成本。设计出性能好的驱动桥壳，可以提高汽车的使用寿命，为顾客带来全新的体验，更能提高开车的舒适感。国内外对于驱动桥壳的有限元分析已经越来越成熟，先是建立驱动桥壳的有限元模型，再利用Hypermesh软件对驱动桥壳进行模态分析和静力分析，以便来验证桥壳的刚度和强度是否满足要求，减少因校核不准而造成的材料浪费。
论文的结构
本文共分为五章，每一章的内容结构如下：
第一章简要介绍了驱动桥壳的相关知识，同时也介绍了该选题的研究背景。
第二章详细介绍了汽车驱动桥壳的分类和设计要求，当中包括尺寸的确定和材料的选择，以及利用传统校核对桥壳的刚度进行验证。
第三章先对桥壳模型的简化做了一些说明，然后着重介绍了桥壳几何模型的建立过程。通过UG软件，画出模型，为接下来的有限元分析奠定了基础。
第四章简介了有限元模型的建立以及简化，并介绍了网格划分，各种连接处理和对单元赋予材料定义等几何处理，为接下来的有限元分析作铺垫。
第五章主要介绍了桥壳的模态分析和静力分析。模态分析着重显示其动态特性，静力分析重点介绍了桥壳静力分析过程中所遇到的四种工况，并利用Hypermesh软件实现这四种工况，最终验证该桥壳的强度和刚度是否符合要求。
驱动桥壳的设计与传统校核
驱动桥壳的设计要适应不同的使用条件，对于它结构的要求，材料的选择以及参数的确定有着十分重要的关联，该章节主要介绍了这些关联项，并对驱动桥壳进行了传统校核，看它是否符合强度使用要求。
驱动桥壳的设计
设计的要求
驱动桥壳的设计要满足不同工况下的使用条件，具体有下列要求：
(1)有足够的强度和刚度以确保主减速齿轮正常啮合。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 引 言 1
1.2 研究背景 1
1.3 论文的结构 2
第二章 驱动桥壳的设计与传统校核 3
2.1 驱动桥壳设计 3
2.1.1 设计的要求 3
2.1.2 结构的设计 3
2.1.3 材料的选择 4
2.1.4 参数的确定 4
2.2 传统校核 5
2.3 本章小结 7
第三章 驱动桥壳的UG建模 8
3.1 桥壳模型的简化 8
3.2 驱动桥壳的几何建模过程 8
3.3 本章小结 10
第四章 驱动桥壳有限元模型的建立 11
4.1 有限元模型的建立 11
4.1.1 几何模型导入及简化 11
4.1.2 网格划分 11
4.1.3 各种连接处理 12
4.2 定义桥壳的材料 14
4.3 本章小结 14
第五章 驱动桥壳的有限元分析 15
5.1 驱动桥壳的模态分析 15
5.1.1 模态分析 15
5.1.2 模态分析结果的分析 16
5.1.3 模态分析整体评价 17
5.2 驱动桥壳的刚度、强度有限元分析 17
5.2.1 驱动桥壳静力分析的工况 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
17
5.2.2 四种工况在Hypermesh中的实现 18
5.3 本章小结 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
绪 论
引 言
驱动桥壳是车辆上的主要承载部件之一。并对壳体内的部件有支撑和保护的功能。它不仅承受着汽车本身大部分的重量，也要把力传递给车轮。不仅如此，它还传递着作用在车轮上的牵引力，制动力和横向力[1]。为了保证车辆的整体性能，使其能够符合要求并适应各种复杂的工况。因此，要合理的对驱动桥壳进行设计。
以前，研究人员在设计驱动桥壳时，往往采用的是传统方法进行人工计算，到后来，有限元的发展愈渐成熟，有限元分析技术是对结构力学分析的一种现代计算方法[2]。它相较于之前的技术，能更有效的解决很多问题，比如简化了计算，提高了精确度，减少企业成本投入，带来更多的利润。将有限元技术利用在驱动桥壳上，对于桥壳本身的结构优化以及工作效率的提高都有非常大的影响。
针对上述的情况，本文将选取一辆轻型小货车的驱动桥壳进行研究，设计出符合要求的驱动桥壳，并对其进行传统校核，之后建立有限元模型，利用有限元法对其进行模态分析和静力分析。
研究背景
目前，中国的汽车发展落后于一些发达国家，换而言之，汽车的零部件的生产质量和技术也比较落后，本文中所设计的驱动桥壳也不例外。在中国，大部分的企业规模较小，生产技术水平一般，质量可见一斑。由于工业发展起步较慢，发展水平不高，造成了设计和研发能力不足。虽然现在在不断的学习国外的先进技术，但是驱动桥壳的设计还是有很多不足之处。随着公路建设水平的提高，对车辆的使用要求也越来越高，运输车辆朝着大负荷，大功率的方向发展[34]。这也带动了汽车零部件的发展，驱动桥壳的研发设计也被人们重视，企业想要占得市场先机，就必须提高自主研发能力和创新力。随着市场的需求，有限元的运用在桥壳设计中流行起来，这项技术不仅可以优化桥壳的结构，还可以为企业带来丰富的利润，降低生产成本。设计出性能好的驱动桥壳，可以提高汽车的使用寿命，为顾客带来全新的体验，更能提高开车的舒适感。国内外对于驱动桥壳的有限元分析已经越来越成熟，先是建立驱动桥壳的有限元模型，再利用Hypermesh软件对驱动桥壳进行模态分析和静力分析，以便来验证桥壳的刚度和强度是否满足要求，减少因校核不准而造成的材料浪费。
论文的结构
本文共分为五章，每一章的内容结构如下：
第一章简要介绍了驱动桥壳的相关知识，同时也介绍了该选题的研究背景。
第二章详细介绍了汽车驱动桥壳的分类和设计要求，当中包括尺寸的确定和材料的选择，以及利用传统校核对桥壳的刚度进行验证。
第三章先对桥壳模型的简化做了一些说明，然后着重介绍了桥壳几何模型的建立过程。通过UG软件，画出模型，为接下来的有限元分析奠定了基础。
第四章简介了有限元模型的建立以及简化，并介绍了网格划分，各种连接处理和对单元赋予材料定义等几何处理，为接下来的有限元分析作铺垫。
第五章主要介绍了桥壳的模态分析和静力分析。模态分析着重显示其动态特性，静力分析重点介绍了桥壳静力分析过程中所遇到的四种工况，并利用Hypermesh软件实现这四种工况，最终验证该桥壳的强度和刚度是否符合要求。
驱动桥壳的设计与传统校核
驱动桥壳的设计要适应不同的使用条件，对于它结构的要求，材料的选择以及参数的确定有着十分重要的关联，该章节主要介绍了这些关联项，并对驱动桥壳进行了传统校核，看它是否符合强度使用要求。
驱动桥壳的设计
设计的要求
驱动桥壳的设计要满足不同工况下的使用条件，具体有下列要求：
(1)有足够的强度和刚度以确保主减速齿轮正常啮合。
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