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，給產品的研發也帶來困難。

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分析、模態分析、瞬態分析以及疲勞壽命分析、結構優化設計等研究。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，為后續的疲勞壽命分析提供依據和輸入數據。

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分析，根據其計算結果進行相應的結構改進，使其有良好的動態性能。又對驅動橋殼進行多輸入、多輸出模態分析，即多點激勵法模態分析（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分析，確定了瞬態激勵的動態響應的位移和應力情況，為改進驅動橋的結構提供了依據。

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。總結出靜力分析的不足之處，為下一步的疲勞分析和結構優化提供依據。

以往對驅動橋進行疲勞分析主要采用高應變區域的方法，依賴靜力分析、實驗測試結果以及經驗方法和公式，但是疲勞分析實際上是動態響應分析，靜態的應變場難以取代動態的應變場。采用實驗模態分析簡諧動態應變場作為疲勞分析的輸入參數，基于動態響應分析結果建立轉向驅動橋疲勞分析模型。基于此種方法可以更加準確地查找出疲勞危險區域，并對其進行抗疲勞結構優化設計。