【正文】 ] 吳春虎 .輕型貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)分析及輕量化設(shè)計(jì) [D].濟(jì)南 :山東大學(xué) ,2021. [12] 陳家瑞 . 汽車(chē)構(gòu)造 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [13] 劉惟信 .汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021. [14] 鄭慧林 .基于有限元法的微型車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)分析及疲勞壽命預(yù)測(cè)研究 [D].南京 :南京理工大學(xué)， 2021. [15] 孫忠云 .基于可靠性優(yōu)化的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)研究 [D].南京：南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2021. [16] 王亮 .汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼優(yōu)化設(shè)計(jì) [D].天津：河北工業(yè)大學(xué)碩士 論文 ,2021. [17] 于亞婷 ,杜平安 ,王振偉 .有限元法的應(yīng)用現(xiàn)狀 [J].機(jī)械設(shè)計(jì) ,2021. [18] 周偉 .某微型車(chē)驅(qū)動(dòng)橋橋殼有限元分析及優(yōu)化 [D].成都：西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2021. [19] 段進(jìn) ,倪棟 ,王國(guó)業(yè) . 結(jié)構(gòu)分析從入門(mén)到精通 [M].北京 :兵器工業(yè)出版社 ,2021. 42 [20] 杜平安 .有限元網(wǎng)格劃分的基本原則 [J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 ,2021. [21] 徐波 .某重型車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼的靜動(dòng)態(tài)分析與評(píng)價(jià) [D].東北大學(xué)碩士學(xué)位論文，2021. 請(qǐng)您刪除一 下內(nèi)容， O(∩ _∩ )O謝謝！??！ Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. With heaps of time, the sevenday Chinese 請(qǐng)您刪除一下內(nèi)容， O(∩ _∩ )O謝謝?。?！ National Day holiday could be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you feel about a place and you may bee more fatigued after the holiday, due to battling the large crowds. During peak season, a dream about a place can turn to nightmare without careful planning, especially if you travel with children and older people. As most Chinese people will take the holiday to visit domestic tourist destinations, crowds and busy traffic are inevitable at most places. Also to be expected are increasing transport and acmodation prices, with the possibility that there will be no rooms available. It is also mon that you39。劉老師的指導(dǎo)犀利明晰，直入重點(diǎn)，往往很快就能抓住問(wèn)題的本質(zhì)，給予了我極大的啟發(fā)；劉老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)學(xué)生要求嚴(yán)格，這讓我意識(shí)到在學(xué)術(shù)研究中要有一絲不茍，尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度；另外，劉老師還主動(dòng)關(guān)懷我們的學(xué)習(xí)生活情況，鼓勵(lì)大家追求進(jìn)步 ，他樸實(shí)的話語(yǔ)讓我們感到親切和溫暖。 （ 3）分析過(guò)程中沒(méi)有考慮到橋殼的自重。 本章小結(jié) 本章首先設(shè)定橋殼本體的厚度由原來(lái)的 15mm 減小為 14mm，然后對(duì)改進(jìn)后的橋殼模型進(jìn)行有限元分析，分別得到它在最大垂向力工況下的應(yīng)力應(yīng)變分布情況和前六階自由模態(tài)及約束模態(tài)，通過(guò)對(duì)比情況，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后橋殼仍然符合各項(xiàng)工作要求，同時(shí)達(dá)到了輕量化的目的，實(shí)現(xiàn)減重 。 改進(jìn)后模型的有限元分析 改進(jìn)后橋殼的靜力分析 改進(jìn)之前，最大應(yīng)力出現(xiàn)在最大垂向力工況中，因此，改進(jìn)之后，依然在最大垂向力工況下對(duì)橋殼進(jìn)行靜力分析。橋殼本體部分整體承受的應(yīng)力均較小，材料的強(qiáng)度十分富余，說(shuō)明橋殼本體的厚度偏大 ,材料使用不夠充分，存在浪費(fèi)的可能性，有必要對(duì)其進(jìn)行更進(jìn)一步的分析，以達(dá)到輕量化的目的。 約束模態(tài)下的各階振型如下所示： 33 圖 第一階 X軸方向的彎曲 圖 第二階 Z軸方向的彎曲 圖 第三階 Y軸方向的彎曲 34 圖 第四階繞 Y軸 的扭轉(zhuǎn) 圖 第五階繞 Z軸方向的扭轉(zhuǎn) 圖 第六階繞 X軸方向的扭轉(zhuǎn) 35 由于上面施加的約束是驅(qū)動(dòng)橋殼最為普遍的約束狀態(tài)，因此所求出的各階頻率具有相當(dāng)?shù)拇硇?。從第七階開(kāi)始，得到了以后的 6階國(guó)有模態(tài)。 29 5 驅(qū)動(dòng)橋殼的模態(tài)分析 ANSYS 模態(tài)分析 模態(tài)分析是用來(lái)確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性的一種技術(shù)，通過(guò)它可以確定自然頻率、振型和振型參數(shù)。在板簧支座處加載相應(yīng)的垂直向下的載荷，在右側(cè)輪距處施加側(cè)向力， ANSYS 計(jì)算可得 Mises 應(yīng)力分布云圖和等效位移分布云圖： 圖 Mises 應(yīng)力分布云圖 28 圖 等效位移分布云圖 側(cè)翻情況下， 橋殼右側(cè)受載較為嚴(yán)重，最大應(yīng)力發(fā)生在右側(cè)輪距處。橋殼的最大等效位移為 ，滿足輪距變化小于 。 本文按下表對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼模型施加載荷和約束： 23 表 各工況下橋殼的加載方式與約束條件 工況 加載方式 約束條件 最大垂向力工況 垂向力加載到兩板簧座上，方向垂直于板簧座 約束橋殼一端輪距處節(jié)點(diǎn) X、Y、 Z 方向的平動(dòng)，約束另一端輪距處節(jié)點(diǎn)的 Y、 Z 方向的平動(dòng) 最大牽引力工況 垂向力和 縱向力均作用在板簧座上，垂向力垂直于板簧座，縱向力沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)相反的方向 約束橋殼兩端輪距處節(jié)點(diǎn) Y、Z 方向的平動(dòng)，約束橋殼中間節(jié)點(diǎn) X 方向的平動(dòng) 最大制動(dòng)力工況 垂向力和縱向力作用在板簧座上，垂向力垂直于板簧座，縱向力沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向，制動(dòng)力矩作用于凸緣上 約束橋殼兩端輪距處節(jié)點(diǎn) Y、Z 方向的平動(dòng)，約束橋殼中間節(jié)點(diǎn) X 方向的平動(dòng) 最大側(cè)向力工況 垂向力作用在板簧座上，側(cè)向力作用于側(cè)滑一端輪距處的節(jié)點(diǎn)上 約束橋殼一端輪距處節(jié)點(diǎn) X、Y、 Z 方向的平動(dòng)，約束橋殼一端輪距處節(jié)點(diǎn) Y、 Z 方向的平動(dòng)， 24 4 驅(qū)動(dòng)橋殼的靜力分析 靜力分析計(jì)算在固定不變的載荷作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，它不考慮慣性和阻尼的影響，是有限元分析中最基礎(chǔ)的分析，本章將分析驅(qū)動(dòng)橋殼在四種典型工況下的應(yīng)力和變形規(guī)律，找出橋殼潛在危險(xiǎn)位置，為橋殼的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考和依據(jù)。 （ 4） 施加載荷與約束。橋殼本體部位的結(jié)構(gòu)和鋼板彈簧座等部分的形狀較為復(fù)雜，采用 solid187 四面體單元進(jìn)行劃分。在結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)部位以及應(yīng)力較為集中或變化較快的部位，可將網(wǎng)格劃分密集一些；而在結(jié)構(gòu)的非關(guān)鍵部位及應(yīng)力變化較小的部位，可以將網(wǎng)格劃分得稀疏一些。當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量增加時(shí)，計(jì)算精度一般會(huì)有所提高，但同時(shí)計(jì)算規(guī)模也會(huì)增加。流場(chǎng)分析的類(lèi)型包括 CFD、聲學(xué)分析、容器內(nèi)流場(chǎng)分析、流體動(dòng)力學(xué)耦合分析。在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航天航空、機(jī)械制造、能源、汽車(chē)交通、國(guó)防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)藥、輕工、地礦、水利、日用家電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。汽車(chē)結(jié)構(gòu)的有限元分析體現(xiàn)在：一，在汽車(chē)設(shè)計(jì)中對(duì)所有的結(jié)構(gòu)件、主要機(jī)械零部件的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行分析；二，在汽車(chē)結(jié)構(gòu)分析中普遍采用有限元法來(lái)進(jìn)行各構(gòu)件的模態(tài)分析，計(jì)算 19 出各構(gòu)件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，可以真實(shí)地描繪出各部件的動(dòng)態(tài)過(guò)程；三，在靜力分析和動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)在保證使用要求的同時(shí)減少材料使用，降低產(chǎn)品成本。 （ 2） CAE可以直觀地顯示目前還不易觀測(cè)到的，說(shuō)不清楚的一些現(xiàn)象。 17 圖 傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程圖 從圖中可以看出，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中充斥著大量重新設(shè)計(jì)的可能性。 16 有限元分析方法 有限元分析簡(jiǎn)介 有限元分析 是利用數(shù)學(xué)近似的的方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)（幾何和載荷）進(jìn)行模擬。 最終得到的驅(qū)動(dòng)橋殼的三維模型如下圖： 圖 驅(qū)動(dòng)橋殼三維模型 由上圖可以看到，所建立的驅(qū)動(dòng)橋殼三維模 型是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化處理的。通過(guò)力學(xué)的平衡方程，可以求得鋼板彈簧座的垂向力。下圖為汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的受力簡(jiǎn)圖。在鋼板彈簧座處橋殼承受汽車(chē)的簧上載荷，沿左右車(chē)輪的中心線，地面給輪胎以反力 22G ， 橋殼則承受此力與車(chē)輪重力之差值，即 gGw22，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 圖 橋殼靜彎曲應(yīng)力計(jì)算 橋殼按靜載荷計(jì)算時(shí)，在其鋼板彈簧座之間的彎矩 M 為 22w2 sBM gG ?? ）（ m?N (21) 式中 : — 汽車(chē)滿載靜止于水平地面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的荷載 ,N； — 車(chē)輪 (包括輪毅、制動(dòng)器在內(nèi) )的重力 ,N。 橋殼的實(shí)物圖如下所示： 8 圖 橋殼實(shí)物圖 對(duì)于中型貨車(chē)，鋼板沖壓焊接整體式橋殼相對(duì)于鑄造整體式橋殼具有剛度大，節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。另外，驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)的合理性，還取決于能否提高材料利用率，降低成本，改 善車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。 （ 4）在有限元軟件中驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和模態(tài)分析，驗(yàn)證橋殼的強(qiáng)度與剛度是否符合各項(xiàng)要求 ,通過(guò)仿真結(jié)果得到橋殼的危險(xiǎn)工況和危險(xiǎn)區(qū)域。這有效地節(jié)省了原料，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。如鋁、 塑料 、 陶瓷 、 玻璃纖維 或 碳纖維復(fù)合材料 等；③采用計(jì)算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 南京理工大學(xué)的孫忠云 [8]在其碩士畢業(yè)論文中進(jìn)行了基于可靠性優(yōu)化的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)研究。運(yùn)用有限元分析軟件（如 ANSYS 軟件）對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行分析，可使驅(qū)動(dòng)橋殼在滿足強(qiáng)度、剛度、動(dòng)態(tài)特性和疲勞壽命等要求的同時(shí)， 最大限度的減輕重量。通過(guò)建立汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元仿真模型，對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)分析、模態(tài)分析、疲勞壽命分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以進(jìn) 一步修正模型，使驅(qū)動(dòng)橋殼在滿足強(qiáng)度、剛度、動(dòng)態(tài)特性和疲勞壽命等要求的同時(shí)，最大限度的減輕重量，減少材料消耗 [3]。 在設(shè)計(jì)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼的過(guò)程中，最重要的任務(wù)和要求就是在保證驅(qū)動(dòng)橋殼具有足夠的強(qiáng)度、剛度、動(dòng)態(tài)特性和疲勞壽命的情況下，采用合理的結(jié)構(gòu)，減輕驅(qū)動(dòng)橋殼的重量，提高材料的利用效率，減少材料的消耗。然后在最大垂向力工況、最大牽引力工況、最大制動(dòng)力工況和最大側(cè)向力工況等四種典型工況下對(duì)橋殼進(jìn)行了靜力分析 ,得到橋殼在四種典型工況下的應(yīng)力分布和變形情況；對(duì)橋殼進(jìn)行模態(tài)分析 ,得到橋殼在自由狀態(tài)下的前 12 階固有頻率和振型及在約束狀態(tài)下的前 6 階固有頻率和振型；對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證橋殼強(qiáng)度和剛度合格的條件下減少了材料的用量。首先建立了驅(qū)動(dòng)橋殼的三維簡(jiǎn)化模型和有限元 模型。另外，合理地設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋殼，不僅可以提高材料利用率，降低成本，改善車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性 ，還能有效提高汽車(chē)的平順性和舒適性。 ANSYS、 Hypermesh 等各種有限元分析軟件成為了 CAE 技術(shù)廣泛應(yīng)用的工具。汽車(chē)輕量化是節(jié)能環(huán)保的有效措施，而作為載貨車(chē)重要構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)橋殼的輕量化設(shè)計(jì)更是研究的重點(diǎn)。借助以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法使驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)更豐富合理。 汽車(chē)輕量化的主要途徑是 [10]：①在保證規(guī)格主參數(shù)尺寸基本不變的前提下，持續(xù)優(yōu)化主流規(guī)格車(chē)型，不斷提升整車(chē)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低材料消耗；②采用輕質(zhì)材料。 山東大學(xué)的吳春虎、李方義 [11]等人在對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行了靜力分析和動(dòng)態(tài)分析之后，在總結(jié)驅(qū)動(dòng)橋殼可能存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，對(duì)橋殼進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用 ANSYS 優(yōu)化工具進(jìn)行迭代運(yùn)算，將研究對(duì)象的質(zhì)量從開(kāi)始時(shí)的 降低到，減 少了 ，質(zhì)量降低為原質(zhì)量的 %，并且強(qiáng)度和剛度均符合要求。 （ 3）對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格修改、材料屬性定義、施