某微型客车驱动桥壳的有限元分析开题报告

全文总字数：1564字

1. 研究目的与意义

汽车作为人们日常必不可少的交通工具之一，在国民经济和社会发展中发挥着及其重要的作用。随着我国汽车工业的发展，汽车的零件的研制与创新也开展起来。作为汽车的关键零件之一，汽车的驱动桥壳用以支承汽车的部分重量，同时它又是主减速器、差速器等传动装置的外壳，起到保护作用，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定。本次研究主要是通过有限元技术计算桥壳所受的应力，解决传统设计的局限性，简便运算过程，使所得计算结果更有效和权威。本课题从理论和计算机仿真分析两方面着手，分析桥壳在各个工况下的应力和变形情况，找出设计不合理或可能发生失效的地方，这样能够改善汽车的整体性能，可以避免因驱动桥壳断裂、弯曲大变形造成的车毁人亡严重事故的发生，具有重大的经济、安全意义。

另外，本课题通过对桥壳的几何模型和有限元模型的建立及分析，探索驱动桥桥壳结构的静动态分析方法，将其应用于产品设计的性能分析阶段，解决企业在桥壳设计生产过程中的实际问题，为企业对其产品的设计、制造、检验和优化改造提供实际的参考和指导，能够缩短产品的开发时间，降低产品的生产成本，提高产品的设计技术水平，从而在提高企业的竞争力方面提供思路和方法。本课题的研究具有通用性，可供其他类型的驱动桥桥壳的设计借鉴和参考。

2. 国内外研究现状分析

有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟，有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，经历了几十年的发展历史，理论和算法都已经日趋完善。60年代到70年代，有限元的理论处于发展阶段，分析的对象主要是航空航天设备结构的强度、刚度以及模态试验和分析问题。二十世纪70年代初，ansys软件中融入了新的技术以及用户要求，从而使程序发生了很大的变化，非线性，子结构以及更多的单元类型被加到子程序，它大大的简化了模型生成和结果评价（前处理和后处理）。到现在，ansys的功能更加强大实用，更加便利。

2007年，朱峥涛、丁成辉发表在《汽车工程》杂志上的《江铃汽车驱动桥桥壳有限元分析》介绍了用solidworks软件建立一辆江铃汽车驱动桥壳3d模型。

王文竹、程勉宏、刘刚于2008年发表在沈阳航空工业学院学报上的论文《汽车驱动桥壳的有限元分析》，利用catia软件建立了驱动桥壳的三维实体模型。通过对驱动桥壳进行有限元分析，分别得到了驱动桥壳四种典型工况的等效应力和变形。结果表明该驱动桥壳满足强度要求和最大变形量的要求，为驱动桥壳的结构改进及优化设计提供了理论依据。

3. 研究的基本内容与计划

1~3周（2月20日~3月10日）查阅相关资料，完成开题报告。安装并开始学习ug，cad，ansys等软件。利用ug进行驱动桥壳的建模。

4~7周（3月11日~3月31日）熟悉并能熟练运用ansys软件，利用ansys初步导入汽车桥壳模型，对其施加载荷进行分析，施加应力对其分析。基于理论知识方面再对汽车桥壳进行分析。

8~13周（4月1日~4月21日）对上述两种分析进行比较并校核汽车桥壳力学性能，开始撰写论文

4. 研究创新点

利用ANSYS建立一种汽车桥壳的实体有限元模型，考虑汽车桥壳的具体受力方式，对不同的构件进行合理的简化和近似。汽车桥壳的结构设计和开发正由经验、类比、静态设计阶段，步入建模、优化、动态设计阶段，能在计算机工作平台上在虚拟环境下实现桥壳的动态虚拟设计。这些新技术的研究、应用和推广对于新桥壳结构动态性能的改善、加工精度的提高、开发周期的缩短和开发成本的降低无疑是十分重要的。