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　　1橋殼模型建立

　　本次分析是對(duì)某載重卡車的驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行有限元分析研究，所有參數(shù)根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品資料查得。根據(jù)二維工程圖紙畫出三維模型，如圖1所示。

　　圖1驅(qū)動(dòng)橋殼總成模型

　　2有限元分析

　　直接將三維模型文件導(dǎo)入NXNastran中，如圖2所示。

　　圖2導(dǎo)入NXNastran中橋殼模型

　　定義材料屬性、物理屬性及網(wǎng)格捕捉器后，開始劃分網(wǎng)格，因?yàn)槎�義的是Solid類型，所以網(wǎng)格劃分采用四面體10節(jié)點(diǎn)分網(wǎng)技術(shù)，其分網(wǎng)后網(wǎng)格質(zhì)量及效果十分理想，如圖3所示。

　　圖3網(wǎng)格劃分后橋殼模型

　　2.1沖擊載荷作用

　　載重卡車由于其使用者及使用性質(zhì)決定，同時(shí)行駛路況十分惡劣，各種盤山山路、泥路、戈壁沙漠等不平坦路面，使得橋殼承受著巨大的沖擊載荷。當(dāng)橋殼承受滿載軸荷時(shí)，輪距**變形量不能超過1.5mm/m，在承受2.5倍滿載軸荷時(shí)，不能出現(xiàn)斷裂和塑性變形。

　　將半軸與輪轂接觸處施加約束作用，固定其x、y、z3個(gè)方向的平動(dòng)和繞x、y、z的轉(zhuǎn)動(dòng)；沖擊載荷施加在彈簧座處。橋殼的材料物理屬性見表1。

　　表1橋殼材料物理屬性

　�。�1）變形分析

　　殼體在沖擊載荷的作用下，發(fā)生垂向變形，變形位移量由圖4所示。從圖中可分析出，殼體的**位移變形將會(huì)發(fā)生在橋殼兩彈簧座之間位置，且變化大小則會(huì)向兩側(cè)依次遞減。**值位移約為1.650mm，出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的中間部位。

　　圖4橋殼的位移變形

　　（2）應(yīng)力分析

　　在沖擊荷載的作用下，殼體的Von-Mises應(yīng)力大小分布如圖5所示。約束施加在半軸與輪轂接觸處，由應(yīng)力云圖可知，較高應(yīng)力值分布半軸處，其**值為326.27MPa。從殼體的總體結(jié)構(gòu)看，大部分位置的應(yīng)力值在27.25-54.43MPa，應(yīng)力集中出現(xiàn)在彈簧座和橋殼中間部分的過渡區(qū)，其值在108.80-135.98MPa。

　　圖5橋殼的應(yīng)力分布

　　2.2橋殼模態(tài)分析

　　通過模態(tài)分析法，可以弄清楚物體結(jié)構(gòu)在易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階模態(tài)的特性，就可以預(yù)測結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)。模態(tài)分析的一般流程如圖6所示。

　　圖6模態(tài)分析操作流程

　　在前面分析基礎(chǔ)上克隆解算方案，重新定義橋殼約束及解算方案類型，選擇SEMODES103模態(tài)分析類型，模態(tài)分析中將頻率選項(xiàng)中希望的模式數(shù)設(shè)定為5階，見表2，如圖7～圖11所示。

　　表2前5階固有頻率計(jì)算結(jié)果

　　從表2和圖11可以看出，其固有頻率遠(yuǎn)在93.32-379.9Hz，而汽車振動(dòng)系統(tǒng)主要承受0-50Hz，因此這5階模態(tài)固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車振動(dòng)系統(tǒng)的激勵(lì)頻率，所以此驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)合理，符合動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)要求。

　　3結(jié)語

　　采用NXNastran進(jìn)行2.5倍滿載軸荷下的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模態(tài)分析。解算數(shù)據(jù)表明，此款橋殼具有足夠的強(qiáng)度及剛度，同時(shí)不會(huì)引起共振，為以后驅(qū)動(dòng)橋殼的輕量化設(shè)計(jì)研究提供了理論支持，具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。實(shí)踐結(jié)果表明：采用此種方法設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋殼具有耗時(shí)少、效率高、成本低廉、解算數(shù)據(jù)結(jié)果導(dǎo)出**和詳盡，減輕工程設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度及工作量，擁有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法所不具備的優(yōu)點(diǎn)。http://solidedge.e-works.net.cn/

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