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1、某微型客車驅(qū)動橋殼靜動態(tài)特性分析及疲勞預(yù)測TheStaticalandDynamicPerformanceAnalysisofMini-busDriveAxleHousingandIt’sFatigueLifePrediction姓江蘇大學(xué)2014年06月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人
2、承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：專眵冬．，洳，夸年g月f／日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書江蘇大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館、中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致，允許論文被查閱和借閱，同時(shí)授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢，授權(quán)中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權(quán)江蘇大學(xué)研究生處辦理。本學(xué)位論文屬于不保密口。學(xué)位論文作者簽名：右修杰伽。o年s真
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4、1日指導(dǎo)教師繇≥忪霞矽嘩年6月I1日江蘇大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要驅(qū)動橋殼作為汽車的重要零部件之一，它不但承受來自地面的沖擊載荷，還要承受車身和所載貨物的作用力，橋殼的剛度和強(qiáng)度對于保證差速器和減速器正常工作具有重要意義。在實(shí)際汽車的行駛的過程中，驅(qū)動橋殼處于長期的動態(tài)隨機(jī)載荷作用下，造成損傷的長期積累，導(dǎo)致驅(qū)動橋殼的疲勞失效，因此必須對驅(qū)動橋殼進(jìn)行靜動態(tài)剛度、強(qiáng)度分析和疲勞壽命分析。本文結(jié)合某車輛技術(shù)研發(fā)有限公司微型客車驅(qū)動橋殼的開發(fā)項(xiàng)目，通過CAE有限元仿真分析技術(shù)完成了對微型客車驅(qū)動橋殼的三維模型建立，結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析、多體動力學(xué)仿真分析、動態(tài)特性分析以及疲勞壽命分析，具體研究過程如下
5、所示：根據(jù)供應(yīng)商提供的驅(qū)動橋殼的二維圖紙，使用CATIA軟件建立驅(qū)動橋殼的幾何模型。利用Hype咖esh有限元分析前處理軟件對驅(qū)動橋殼的幾何模型進(jìn)行幾何清理，并且對驅(qū)動橋殼模型劃分網(wǎng)格和建立有限元模型。使用有限元分析軟件MSC．Nas咖對驅(qū)動橋殼進(jìn)行四種典型工況下的靜力學(xué)分析：最大垂向力工況、最大牽引力工況、最大制動力工況和最大側(cè)向力工況，從而得到驅(qū)動橋殼在四種典型工況下的應(yīng)力云圖和應(yīng)變云圖，結(jié)果顯示驅(qū)動橋殼的最大應(yīng)力和最大變形都發(fā)生在最大垂向力工況，其最大應(yīng)力為233．1MPa，最大變形量為2．1mm，其強(qiáng)度和剛度都滿足企業(yè)的設(shè)計(jì)要求。根據(jù)整車3D實(shí)體模型數(shù)據(jù)，運(yùn)用ADAMS軟件建立相應(yīng)的整
6、車動力學(xué)仿真模型。使用MATLAB／SIMIⅡ．INK軟件模塊，基于白噪聲數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)值仿真，獲得車速為17111／s、28IIl／s下的B級和D級四種不平路面激勵(lì)曲線，然后導(dǎo)入到ADAMS中進(jìn)行整車(滿載)動力學(xué)仿真分析，得出整車在B級和D級不平路面行駛時(shí)橋殼主要受力點(diǎn)的載荷一時(shí)間歷程曲線，為橋殼的動態(tài)特性分析和疲勞預(yù)測提供了動態(tài)載荷。在驅(qū)動橋殼進(jìn)行模態(tài)分析的基礎(chǔ)上完成了諧波響應(yīng)分析和瞬態(tài)響應(yīng)分析，確定了可能發(fā)生共振危險(xiǎn)的頻率為低頻58Hz和高頻227Hz左右。由于都大于不平路面激勵(lì)所一起的振動頻率范圍0u50Hz，不會發(fā)生共振現(xiàn)象。瞬態(tài)響應(yīng)分析結(jié)果顯示橋殼最大動應(yīng)力和最大位移發(fā)生在D級路面
7、以28“s速度行駛時(shí)，其最某微型客車驅(qū)動橋殼靜動態(tài)特性分析及疲勞預(yù)測大應(yīng)力為356MPa，小于材料的最大許用應(yīng)力值390MPa，最大位移為5．64mm都符合設(shè)計(jì)要求，因此橋殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。根據(jù)驅(qū)動橋殼的四種工況的載荷一時(shí)間歷程曲線，使用MSC．Fatigue軟件對驅(qū)動橋殼進(jìn)行疲勞壽命分析。分析結(jié)果表明B級路面兩種工況橋殼壽命為93．7萬次、75．9萬次，壽命較長，安全系數(shù)高，但D級路面兩種工況下的橋殼壽命為46．7萬次和35．5萬次，接近或低于國標(biāo)40萬次的規(guī)定，因此提出增加橋殼壁厚和增大橋殼凸緣段和半軸套管過渡區(qū)域的改進(jìn)措施，減小應(yīng)力集中的影響，提高橋殼的疲勞壽命。同時(shí)考慮該微型車的市場定位
8、，建議盡量避免車輛在D級或較差路面高速行駛。本文對該微型客車驅(qū)動橋殼進(jìn)行多項(xiàng)性能分析，并根據(jù)分析結(jié)果針對性的提出了改進(jìn)意見，為橋殼設(shè)計(jì)開發(fā)提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：驅(qū)動橋殼，白噪聲路譜，靜態(tài)分析，動態(tài)分析，疲勞分析II江蘇大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文ABSTRACTNow，moreandmoreattentionareputonmeproductfatigue1ifebym匈orcarcompanies
