合理利用有限元分析驗證汽車前橋的強度

目前對汽車車橋的強度、剛度以及疲勞壽命等相關性能的驗證主要依賴經(jīng)驗公式以及室內車橋臺架試驗、室外搭載整車的試驗，但是這往往造成物力、人力、財力的浪費，同時其測試的周期過長，給產(chǎn)品的研發(fā)也帶來困難。

近年來不少國內外學者利用有限元分析軟件對汽車車橋進行靜態(tài)分析、模態(tài)分析、瞬態(tài)分析以及疲勞壽命分析、結構優(yōu)化設計等研究。利用有限元軟件對前驅動橋進行三種典型工況的靜強度分析，根據(jù)計算結果提出結構改進方案。通過對不平路面、側向行駛、牽引力行駛和緊急制動四種極限工況下驅動橋殼進行強度分析，從計算結果中得知此結構滿足強度要求，為后續(xù)的疲勞壽命分析提供依據(jù)和輸入數(shù)據(jù)。

對重型商用車驅動橋殼進行三種典型工況（即鉛垂力工況、切向力工況、側向力工況）靜力計算，除鉛垂力工況外其余兩個工況均滿足強度、剛度要求，提出板簧座的結構修改方案。

利用有限元軟件對江淮汽車某一驅動橋殼進行模態(tài)分析，根據(jù)其計算結果進行相應的結構改進，使其有良好的動態(tài)性能。又對驅動橋殼進行多輸入、多輸出模態(tài)分析，即多點激勵法模態(tài)分析（MIMO），相比于單點激勵，多點激勵更加準確，精度更高，改良了單點激勵帶來的能量不足以及分布不均。

運用有限元軟件結合有限元理論針對驅動橋建立了動力模型，進行模態(tài)分析，并對照實驗結果，分析結果與實驗結果基本一致，同時對驅動橋進行了瞬態(tài)分析，確定了瞬態(tài)激勵的動態(tài)響應的位移和應力情況，為改進驅動橋的結構提供了依據(jù)。

利用多體動力學軟件motionview建立了驅動橋的虛擬樣機模型，對驅動橋進行了多工況動力學分析，輸出了多種工況下與橋殼連接的懸架、輪胎的動載荷曲線?？偨Y出靜力分析的不足之處，為下一步的疲勞分析和結構優(yōu)化提供依據(jù)。

以往對驅動橋進行疲勞分析主要采用高應變區(qū)域的方法，依賴靜力分析、實驗測試結果以及經(jīng)驗方法和公式，但是疲勞分析實際上是動態(tài)響應分析，靜態(tài)的應變場難以取代動態(tài)的應變場。采用實驗模態(tài)分析簡諧動態(tài)應變場作為疲勞分析的輸入?yún)?shù)，基于動態(tài)響應分析結果建立轉向驅動橋疲勞分析模型?；诖朔N方法可以更加準確地查找出疲勞危險區(qū)域，并對其進行抗疲勞結構優(yōu)化設計。