本科毕业论文- 某载货车驱动桥壳有限元分析.doc

毕业论文 2014年6月3日  目 录 摘要 1 Abstract 2 1绪论 2 1.1 课题研究的背景和意义 3 1.2 桥壳有限元分析国内外研究现状 4 1.2.1桥壳结构分析国内外研究现状 4 1.2.2 桥壳轻量化国内外研究现状 5 1.3研究内容与技术路线 6 2 驱动桥壳的相关介绍及力学计算 7 2.1驱动桥壳简介 7 2.2 驱动桥壳的受力计算 8 2.2.1最大垂向力工况 9 2.2.2最大牵引力工况 10 2.2.3最大制动力工况 11 2.2.4最大侧向力工况 11 2.3本章小结 12 3 驱动桥壳几何模型与有限元模型的建立 13 3.1 驱动桥壳几何模型的建立 13 3.2 有限元分析方法 15 3.2.1 有限元分析简介 15 3.2.2 有限元分析在汽车设计中的应用 17 3.2.3 ANSYS简介 18 3.3 ANSYS中建立桥壳的有限元模型 19 4 驱动桥壳的静力分析 23 4.1几种典型工况下的静力分析 23 4.1.1最大垂向力工况 23 4.1.2最大牵引力工况 24 4.1.3最大制动力工况 25 4.1.4最大侧向力工况 26 4.2本章小结 27 5驱动桥壳的模态分析 28 5.1ANSYS模态分析 28 5.2驱动桥壳的自由模态分析 29 5.3驱动桥壳的约束模态分析 31 5.4本章小结 34 6驱动桥壳的轻量化设计 34 6.1轻量化方案的确定 35 6.2改进后模型的有限元分析 35 6.2.1改进后桥壳的静力分析 35 6.2.2改进后桥壳的模态分析 36 6.3本章小结 37 7总结与展望 38 7.1本文的主要内容 38 7.2后续研究展望 38 谢辞 39 [参考文献] 40  某载货车驱动桥壳有限元分析 摘要：汽车驱动桥壳是汽车上的关键部件之一,不仅是承载件与传力件,同时也是主减速器、差速器及半轴等装置的外壳。汽车驱动桥壳必须具有足够的强度、刚度、动态特性和疲劳寿命。本文以有限元静态分析、动态分析及机械结构优化设计理论为基础，以某载货车的驱动桥壳为研究对象，综合运用了CAD、CATIA等工程绘图软件和ANSYS等有限元分析软件，完成了从驱动桥壳三维建模，有限元分析到轻量化设计的整个过程。首先建立了驱动桥壳的三维简化模型和有限元模型。然后在最大垂向力工况、最大牵引力工况、最大制动力工况和最大侧向力工况等四种典型工况下对桥壳进行了静力分析,得到桥壳在四种典型工况下的应力分布和变形情况；对桥壳进行模态分析,得到桥壳在自由状态下的前12阶固有频率和振型及在约束状态下的前6阶固有频率和振型；对驱动桥壳进行了优化设计，在保证桥壳强度和刚度合格的条件下减少了材料的用量。 关键词：驱动桥壳；有限元；静力分析；动态分析；轻量化 Finite Element Analysis of Vehicle Drive Axle Shell Abstract :Automobile drive axle shell is one of the key components of the car.It not only serves as the load-bearing and force-transmitting part,but also the crust of the main reducer,differential,driving half shaft and some other devices.Automobile drive axle shell must have enough strength, stiffness, dynamic characteristics and fatigue life.Based on the theories of FEM static analysis,modal analysis and mechanical structure optimization,this thesis completed the the whole process from three-dimensional modeling, finite element analysis to the lightweight design of the drive axle shell by using CAD 、CATIA and ANSYS。Firstly，the simplified three-di