【正文】 性能系數可以使用泵和渦輪轉速比的實驗數據來計算。在這項研究中，對車輛質量在線和簡單的估算系統(tǒng)的開發(fā)，使它可以應用于在各種條件下的駕駛。Vahidi 等。然后，把這兩個估計算法相結合，使用遞歸最小二乘方法提取車輛質量信息。我也要感謝我的父母和親人，他們在我這么多年學業(yè)中給了我莫大的鼓勵、關愛和支持。橋殼后蓋、半軸套管內端直徑漸變處和鋼板彈簧座附近應力值和變形均不大，可以在保證足夠的強度和剛度條件下，適當縮小部分尺寸，以減小橋殼質量。全文主要工作如下：1．三維實體造型：依照結構CAD圖紙，在UG軟件中建立橋殼的三維實體模型。而其他模態(tài)的固有頻率都遠遠高于50Hz更不會引起橋殼共振，并以上都與臺架試驗的振動方向一致。 第十階固有頻率及位移云圖第十階模態(tài)振型。本設計采用分塊法，進行自由模態(tài)分析，來確定該橋殼的固有頻率和振型。其作用表現(xiàn)在：1．獲取結構的動態(tài)特性，如汽車驅動橋橋殼，承受來自地面的激勵，通過模態(tài)分析，查看其固有頻率是否與地面的激勵頻率相接近，以避免發(fā)生共振；2．利用固有頻率和模態(tài)去指導動力響應分析(瞬態(tài)響應、瞬態(tài)譜響應)，模態(tài)分析是利用模態(tài)疊加法進行結構的瞬態(tài)響應分析的前提；3．利用模態(tài)分析結果可以找出結構系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)；4．模態(tài)分析的結果同實驗模態(tài)分析的結果相比較，可以有效地驗證有限元模型的正確性；5．由于模態(tài)反映了結構系統(tǒng)的固有特性，因而利用模態(tài)分析可以對變型設計的結果進行定性分析。模態(tài)分析是用來研究結構振動特性的一種方法。對驅動橋橋殼優(yōu)化前后參數對比后可知，優(yōu)化后的驅動橋橋殼的位移變形和主應力都有較大減少，符合強度要求。 第三主應力云圖查看等效應力云圖，最大應力為120Mpa。同時，約束左 右兩側鋼板彈簧座處三個方向的平動。 Z軸方向的位移云圖查看等效位移云圖。 等效位移云圖查看第一主應力分布，第一主應力最大值為359MPa。 等效應力云圖該設計所用材料的需用應力的值為400MPa，比上圖中最大的應力83MPa大得多，所以該設計符合縱向工況。根據驅動橋橋殼垂直彎曲剛度試驗評價指標規(guī)定。零件的強度分體積強度和表面強度，前者是；拉伸、壓縮、剪切、扭轉等涉及零件整個體積的強度，后者是指擠壓、接觸等涉及零件表面層的強度。在材料力學中作為強度理論使用時，常稱為第四強度理論作為應用最廣泛的屈服條件，Von Mises屈服條件考慮了中間主應力對屈服條件的影響，通常用于可延展材料的失效準則。不同的材料因強度不足而引起的失效現(xiàn)象是不同的。為保證位移協(xié)調，一個單元的節(jié)點必須同時也是相鄰單元的節(jié)點，而不應是內點或邊界點，相鄰單元的共有節(jié)點具有相同的自由度性質。質量太差的網格甚至會中止計算。疏密不同的網格對于應力分析非常重要。如果計算的模態(tài)階次較高，則應選擇較多的網格。所以應注意增加網格的經濟性。離散而成的有限元集合體將代替原來的彈性連續(xù)體，所有的計算分析都將在這個計算模型上進行。 挖孔(5)做邊倒圓過度 邊倒圓過度(6)建出彈簧幾座長100mm，寬80mm，高15mm，并倒圓角形成所需的三維模型。 (6) 提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通過高級語言接口，使UG的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結合起來。控機床。φ —驅動車輪與路面的附著系數,計算時取0. 75～0. 8,取0. 8。汽車的輪胎規(guī)格：。根據文獻。受力與約束條件處理恰當，就可以得到較理想的計算結果，且可以得到比較詳細的應力和變形分布情況，以及應力集中區(qū)域的應力變化趨勢，這些都是傳統(tǒng)設計方法難以做到的。有限元法已廣泛應用到驅動橋殼設計中。一類是用有限元法進行模態(tài)分析，求解汽車結構本身的動態(tài)特性，如固有頻率、振型等；另一類是用有限元法進行強迫響應分析，即求解得到汽車結構在動載荷作用下的響應，這比靜力分析更接近于實際工作情況。8. 聲場分析程序的聲學功能用來研究在含有流體的介質中聲波的傳播，或分析浸在流體中的固體結構的動態(tài)特性。熱傳遞的三種類型均可進行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)、線性和非線性分析。ANSYS程序中的靜力分析不僅可以進行線性分析，而且也可以進行非線性分析，如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應變及接觸分析2. 結構動力學分析結構動力學分析用來求解隨時間變化的載荷對結構或部件的影響。有限元法求解一個具體問題時，：幾何模型離散單元分析整體分析求解未知節(jié)點位移 有限元分析過程圖 有限元分析軟件ANSYS的簡介ANSYS軟件是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。事實也證明，有限元方法從出現(xiàn)至今50多年間，其發(fā)展歷程經歷了從線彈性到彈塑性到彈粘塑性，從解決小變形問題到大變形問題，從靜力問題到復雜的動力接觸問題、穩(wěn)定問題和波動問題。有限元法是將連續(xù)體理想化為有限個單元集合而成，其基本思想——離散化概念早在40年代就已經提出來了。驅動橋的噪音主要來自齒輪及其它傳動機件。(3) 通過瞬態(tài)動力分析可以計算汽車結構在動載荷作用下的應力、位移等物理量的響應情況。(8) 設計中應盡量滿足“三化”。驅動橋的設計是否合理直接關系到汽車使用性能的好壞。整體式橋殼是橋殼與主減速器殼分開制造，二者用螺栓連接在一起。(2)通過對橋殼的幾何模型的網格劃分，更深入理解模型假設和簡化的方法。安全工作的也是一個重要方面。根據經驗，它們的損壞大部分都是由于外界激勵的頻率達到車橋固有頻率產生的共振引起的較大動應力而造成的。許多專家對此問題做過深入研究，提出了寶貴的方案，但最終都傾向于從結構上解決問題。 國內外研究現(xiàn)狀有限元法是一種現(xiàn)代化的結構計算方法。但這種方法不可避免的經驗性、局限性和盲目性已經暴露出來。而普通的非斷開式驅動橋的質量在很大程度上取決于橋殼的結構，因此，減少驅動橋橋殼的質量是車輛輕量化的重要一條途徑。另外，汽車行駛中釋放的COx、NO、S0鉛微粒和碳微粒等有害物質對人們的身體健康和生活環(huán)境造成了極大危害。人類社會及人們生活的“汽車化”，大大地擴大了人們日?；顒拥姆秶?，加速了地區(qū)間、國際間的交往，成倍地提高了人們外出辦事的效率，加快了人們的活動節(jié)奏，促進了世界經濟的大發(fā)展，開創(chuàng)了現(xiàn)代“汽車社會”這樣一個嶄新的時代。本論文首先利用Unigraphics軟件對驅動橋殼進行合理地三維建模，然后將其以Parasolid的格式導入ANSYS軟件并以靜、動態(tài)分析理論為基礎做有限元分析，得出橋殼在三種典型工況下的應力分布和變形結果以及在自由狀態(tài)下的14階固有頻率和振型。s important part, automobile39。我國也將汽車工業(yè)確定為國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。其中第一種途徑減重效果尤其明顯，但存在研發(fā)成本高，時間長，工藝不成熟等問題，目前還不適合在主要承載結構上使用。為保證驅動橋橋殼變型設計的可行性和工作的可靠性，在設計過程中必須對其應力分布、變形和關鍵部位的應力進行計算和校核[1]。因此，以往的設計基本上是依賴于經驗和類比，缺乏建立在力學特性(強度、剛度等)分析基礎上的科學判據，設計方法有待提高。通常在提高橋殼強度的方案選擇上，大體上有三種觀點：。驅動橋殼應有足夠的強度和剛度且質量小,并便于主減速器的拆裝和調整。產品的類型和結構也越來越復雜，對汽車產品的可靠性和安全性的要求也越來越高。普通非斷開式驅動橋，結構簡單、造價低廉、工作可靠。同時，驅動橋殼的使用壽命直接影響汽車的有效使用壽命。并且在汽車行駛過程中，由于道路條件的千變萬化，橋殼受到車輪與地面間產生的沖擊載荷的影響，可能引起橋殼變形或折斷。(5) 在保證足夠的強度、剛度條件下，質量應盡量小，以改善汽車平順性。通過這些分布情況可以判斷結構在工作載荷作用下是否安全、可靠，結構的哪些部位會產生應力集中，哪些部位強度不夠，以便對結構進行改進設計。但斷開式驅動橋的結構復雜。第二章 有限元法理論及其在汽車設計中的應用 有限元法的概述 有限元法的發(fā)展歷史由于單元的數目是有限的，節(jié)點的數目也是有限的，所以稱為有限元法(FEM，F(xiàn)inite Element Method)。1965年，辛柯威茨(O．C．Zienkiewicz)和同事Y．K．Cheung宣布，有限單元法適用于所有能按偏分形式進行計算的場問題，這使有限單元法獲得了一個更為廣泛的解釋，有限單元法的應用也推廣到更廣闊的領域。這里把連續(xù)體分成有限個單元的過程，稱之為離散化。前處理模塊提供了一個強大的實體建模及網格劃分工具，用戶可以方便地構造有限元模型。4. 動力學分析ANSYS程序可以分析大型三維柔體運動。分析結果可以是每個節(jié)點的壓力和通過每個單元的流率。 有限元方法在汽車工業(yè)中的應用 有限元法在汽車設計中的運用有限元法運用在汽車設計中，對企業(yè)提高產品質量、縮短開發(fā)周期、降低成本具有積極的推動作用。通過詳細的有限元分析，可以仿真與校驗產品在使用中的情況，以求把問題盡早體現(xiàn)出來，避免在制造及使用中發(fā)現(xiàn)問題而引起大返工，確保產品的性能、質量、可靠性、耐久性和維修性。(3) 橋殼動載荷分析:求得橋殼和彈簧系統(tǒng)在垂直激勵作用下的響應以及動應力，找到驅動橋殼典型部位以及破壞的確切位置。根據汽車的參數選得：以解放牌平頭式載貨汽車，車輛型號為CA1108PK212為例,發(fā)動機為CA4DF216，其額定功率：117KW 2300r/min。 rr為驅動車輪的滾動半徑,代入得：Pmax= 560Fxi=Fxo=Pmax/2=20199 N 汽車緊急制動時的橋殼受力分析此工況為汽車滿載緊急制動時的工況, 不考慮側向力。UG NX系統(tǒng)提供了一個基于過程的產品設計環(huán)境，使產品開發(fā)從設計到加工真正實現(xiàn)了數據的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產品設計與制造。(5) 出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。 驅動橋橋殼草圖 (2) 通過拉伸命令形成橋殼部分實體，拉伸距離為130mm。這樣不僅要求每個單元與對應的實際結構之間幾何類型(即幾何的逼真性)一致，而且要求單元傳遞力和傳遞運動的力學特性(即力學特性的逼真性)相一致。一般來講，網格數量增加，計算精度會有所提高，但同時計算規(guī)模也會增加，所以在確定網格數量時應權衡兩個因素綜合考慮。如果計算應力，則在精度要求相同的情況下應取相對較多的網格。采用疏密不同的，網格劃分，既可以保持計算精度，又可減少網格數量。但高階單元的節(jié)點數較多，在網格數量相同的情況下由高階單元組成的模型規(guī)模要大得多，因此在使用時應權衡考慮計算精度和時間。(5)網格分界面和分界點：結構中的一些特殊界面和特殊點應分為網格邊界或節(jié)點以便定義材料特性、物理特性、載荷和位移約束條件，即應使網格形式滿足邊界條件特點，而不應讓邊界條件來適應網格形式。選用單元類型為SOLID185實體單元進行網格劃分，它是高階三維8節(jié)點固體結構單元，每個節(jié)點具有3個沿XYZ方向的平移自由度，具有任意空間的各向異性。按照這類假說，無論簡單或復雜應力狀態(tài)，引起失效的因素是相同的，即造成失效的原因與應力狀態(tài)無關，這類假說稱為強度理論。(2) 對有限元模型進行強度分析求解，強度是機械零件正常工作必須滿足的最基本的要求。 X方向位移云圖查看Y方向位移, 。 第一主應力云圖查看第二主應力分布。 X軸方向位移云圖。 結果優(yōu)化通過增加橋殼的橫截面尺寸實現(xiàn)優(yōu)化，將其增加到160mm150mm，： 優(yōu)化后的UG模型的橫截面查看優(yōu)化后的模型X軸方向的位移。 等效應力云圖從以上所有應力圖中可以看出最大應力為117MPa，比需用應力400MPa小，所以滿足要求。 等效位移云圖查看第一主應力云圖，最大應力為139MPa。表51 優(yōu)化前后位移比較X方向位移(mm)Y方向位移(mm)Z方向位移(mm)等效位移(mm)改進前改進后減少（%）由表51可知，優(yōu)化后的支撐架在X、Y、Z三個方向的位移和驅動橋的等效位移均有較大降低。來自橋殼內部零部件和外部環(huán)境的激勵產生的振動，將影響到整車的動態(tài)性能。建立用模態(tài)參數表示的振動系統(tǒng)的運動方程并確定其模態(tài)參數的過程就是模態(tài)分析。(2) 子空間法：它使用子空間迭代技術，內部使用廣義Jacobl迭代算法，采用完整的質量、剛度矩陣，精度很高，但計算速度較慢，常用于精度要求高，但無法選擇自由度的情形，特別適用于大型對稱特征值問題。第八階模態(tài)振型表現(xiàn)為橋沿Y軸方向上下彎曲振動，與實驗結果相符。 第十三階固有頻率及位移云圖第十三階模態(tài)振型，固有頻率為1374Hz，其模態(tài)振型表現(xiàn)為沿Z軸的彎曲和X軸的壓縮的疊加振動，和臺架試驗的振動方向一致。第七章 全文總結本文主要對某中型商用車整體式后橋橋殼的靜、動態(tài)力學性能進行分析和研究。月牙口出現(xiàn)的應力集中現(xiàn)象，這會使結構產生微裂紋，導致結構斷裂。在多年的學習生活中，還得到了許多學院領導、系領導和汽車教研室老師的熱情關心和幫助。在本文中，為了確定任意機動車在運行過程中的輛車輛質量，網上評價體系，提出值得考慮的駕駛條件，其中包括兩個估計算法。在汽車的慣性參數，如車輛的質量，質心高度估計方法已在相關文獻報道[411]。盡管上面的方法可以估算出車輛的質量，但他們需要一個具體的進行方案或一個復雜的車型，這樣會往往導致在執(zhí)行時自我的限制。本節(jié)介紹了車輛質量評價系統(tǒng)，設計了車輛的縱向和橫向運動兩種估計算法，并在此基礎上，結合提取的最佳車輛在各種駕駛狀況質量信息。 (6)和y=Fx