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客車作為現(xiàn)代化交通工具，在公共交通運(yùn)輸系統(tǒng)中占有重要的地位，其負(fù)責(zé)運(yùn)輸大量的人員，因此，對整車及其零部件的安全性要求相對較高。橋殼是汽車的主要零部件之一，起著支撐汽車荷重的作用，并將載荷傳遞給車輪。其形狀復(fù)雜，且行駛條件如氣候條件，道路狀況及運(yùn)動狀態(tài)復(fù)雜。當(dāng)通過不平路面時，車輪與地面間所產(chǎn)生的沖擊載荷會因設(shè)計不當(dāng)或者制造工藝存在問題而引起橋殼變形或折斷。
為保證驅(qū)動橋安全和可靠的工作，在設(shè)計橋殼時應(yīng)滿足應(yīng)力和變形要求，局部應(yīng)力集中不應(yīng)導(dǎo)致橋殼發(fā)生斷裂或變形。可通過對驅(qū)動橋殼進(jìn)行有限元分析，分析其結(jié)構(gòu)靜力學(xué)，來提高其工作可靠性。驅(qū)動橋的加工制造流程復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的工程力學(xué)計算方法難以準(zhǔn)確計算出各種工況下的應(yīng)力分布和位移。本研究采用有限元工程分析軟件對客車驅(qū)動橋橋殼進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，分析橋殼在3種典型工況下的應(yīng)力及位移變形，利用分析得出的結(jié)構(gòu)參數(shù)來驗證設(shè)計的合理性，為后期的改進(jìn)設(shè)計提供理論支撐，橋殼三維模型建立以中型城市客車為例進(jìn)行有限元分析，橋殼模型參數(shù)可從企業(yè)提供的資料中查得。
驅(qū)動橋橋殼三維建模采用公司生產(chǎn)的軟件，其是當(dāng)今世界主流的集于一體的產(chǎn)品生命周期管理軟件，操作界面友好，可操作性強(qiáng)，運(yùn)行功能強(qiáng)大，可輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體，殼體及造型的建構(gòu)。在進(jìn)行橋殼三維實體建模時，盡量按照實際幾何模型建立實體模型，以利于將有限元分析結(jié)果數(shù)據(jù)的誤差控制在合理的范圍內(nèi)根據(jù)驅(qū)動橋橋殼的實際載荷情況，可以在建模時省略或簡化橋殼結(jié)構(gòu)。
有限元法是現(xiàn)代產(chǎn)品及結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要工具，其基本思想是將連續(xù)的物理模型離散為有限個單元體，是一種高效的計算方法，廣泛運(yùn)用于以拉普拉斯方程和泊松方程描述的各類物理場中，在現(xiàn)代化的工程設(shè)計中獲得廣泛應(yīng)用中建立橋殼模型，去除細(xì)小特征，導(dǎo)入模塊中，對其進(jìn)行材料屬性定義，物理屬性定義，網(wǎng)格捕集器網(wǎng)格屬性定義及網(wǎng)格劃分。對材料定義時，做出如下假設(shè)：1) 不考慮焊接處的材料特性變化；2) 橋殼材料為均質(zhì)材料，各向同性在網(wǎng)格劃分過程中，所選取的橋殼材料物理屬性。
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