基于CATIA 的福田雷沃驱动桥壳的轻量化分析＊

安俊霖 ，曾宪任 ,2，刘志强

（1.九江学院机械与材料工程学院，江西 九江 332005；2.广东安源鼎盛检测评价技术服务有限公司，广东 东莞 523000）

0 引言

随着计算机技术和计算方法的发展，有限元方法已成为计算力学和计算工程领域里最为有效的计算方法[1]。许多工程分析问题，如固体力学中的位移场和应力场分析，电磁学中的电磁场分析、振动特性分析[2]，热学中的温度场分析[3]，流体力学的流场分析[4]等。有限元技术的出现，为机械工程结构的设计[5]、制造提供了强有力的工具，它可以解决许多以往手工计算根本无法解决的问题。

1 驱动桥壳几何模型的建立

本研究课题的研究对象为钢板冲压焊接整体式桥壳。通过对实验室桥壳进行现场测绘并建立三维模型。测量桥壳所使用的测量工具为游标卡尺、直尺、三角板等。图1为实验室桥壳实物，表1为福田雷沃汽车驱动桥壳部分零部件和汽车其他部分的一些主要参数。

表1 汽车及驱动桥壳的部分参数

图1 实验室桥壳实物

本课题研究的中驱动桥壳模型使用装配设计，将钢板弹簧座和驱动桥壳本体通过焊接的连接方式安装在一起。通过CATIA的零件设计工作台，主要通过草绘、拉伸、旋转等操作，完成对桥壳的三维模型的建立，最后所得驱动桥壳的三维模型如图2所示。

图2 桥壳的三维模型图

2 桥壳的有限元分析

在分析最大垂向力工况、最大牵引力工况、最大制动力工况、最大侧向力工况这四种典型工况下的结果中，“应力分布云图和等效位移分布云图”可以依据桥壳的不同部位的等效位移和等效应力的大小，将桥壳的相异部位添上不一样的颜色。……