某商用车变速器壳体的有限元分析与优化设计研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 课题研究意义和背景 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 变速器壳体结构特性研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 变速器壳体疲劳寿命研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.3 变速器壳体结构拓扑优化研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文的研究内容和结构 | 第15-16页 |
| 2 变速器壳体的有限元建模 | 第16-22页 |
| 2.1 有限元法概述 | 第16页 |
| 2.2 变速器壳体三维模型的建立 | 第16-19页 |
| 2.2.1 变速器壳体的设计要求 | 第16-17页 |
| 2.2.2 变速器壳体的选型及固定形式 | 第17页 |
| 2.2.3 变速器壳体材料选择对结构的影响 | 第17-18页 |
| 2.2.4 建立变速器壳体三维模型 | 第18-19页 |
| 2.3 变速器有限元模型的建立 | 第19-21页 |
| 2.3.1 几何模型简化 | 第19-20页 |
| 2.3.2 单元划分 | 第20-21页 |
| 2.3.3 材料特性参数 | 第21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 3 变速器壳体的有限元静力学分析 | 第22-34页 |
| 3.1 Romax软件简要介绍 | 第22页 |
| 3.2 变速器壳体结构各轴承载荷计算 | 第22-28页 |
| 3.2.1 变速器传动系统建模与分析 | 第22-26页 |
| 3.2.2 变速器传动系统分析 | 第26-28页 |
| 3.3 变速器壳体结构静力学仿真分析 | 第28-33页 |
| 3.3.1 变速器壳体静强度分析理论 | 第28页 |
| 3.3.2 变速器壳体静力学分析边界条件 | 第28-29页 |
| 3.3.3 载荷施加分析 | 第29页 |
| 3.3.4 变速器壳体结构静力学仿真分析结果 | 第29-33页 |
| 3.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 4 变速器壳体的疲劳寿命预测 | 第34-45页 |
| 4.1 汽车传动系统的使用寿命和可靠性 | 第34页 |
| 4.2 疲劳分析相关理论 | 第34-38页 |
| 4.2.1 概述 | 第34-35页 |
| 4.2.2 线性疲劳累积损伤理论 | 第35-36页 |
| 4.2.3 非线性疲劳累积损伤理论 | 第36页 |
| 4.2.4 疲劳分类与载荷谱 | 第36-37页 |
| 4.2.5 影响疲劳寿命的因素 | 第37-38页 |
| 4.3 变速器壳体疲劳寿命预测的方法 | 第38页 |
| 4.4 Optistruct疲劳分析模块介绍 | 第38-40页 |
| 4.5 变速器壳体疲劳寿命预测 | 第40-44页 |
| 4.5.1 获取疲劳寿命曲线 | 第40-42页 |
| 4.5.2 平均应力修正 | 第42-43页 |
| 4.5.3 变速器壳体载荷谱 | 第43页 |
| 4.5.4 疲劳强度因子 | 第43-44页 |
| 4.5.5 变速器壳体疲劳寿命预测结果及分析 | 第44页 |
| 4.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 5 变速器壳体的模态分析 | 第45-52页 |
| 5.1 模态分析基本原理 | 第45-47页 |
| 5.2 计算模态的边界条件 | 第47页 |
| 5.3 模态分析评价标准 | 第47-49页 |
| 5.3.1 发动机激励 | 第47-48页 |
| 5.3.2 齿轮啮合激励 | 第48-49页 |
| 5.4 变速器壳体的有限元模态分析 | 第49-51页 |
| 5.4.1 自由模态分析 | 第49-50页 |
| 5.4.2 约束模态分析 | 第50-51页 |
| 5.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 6 变速器壳体的优化设计 | 第52-63页 |
| 6.1 概述 | 第52页 |
| 6.2 结构拓扑优化设计 | 第52-54页 |
| 6.2.1 结构优化设计 | 第52-54页 |
| 6.2.2 拓扑优化设计 | 第54页 |
| 6.3 壳体结构拓扑优化模型的建立 | 第54-56页 |
| 6.3.1 设计变量 | 第54-55页 |
| 6.3.2 目标函数 | 第55页 |
| 6.3.3 约束条件 | 第55页 |
| 6.3.4 优化区域及非优化区域 | 第55-56页 |
| 6.3.5 载荷工况 | 第56页 |
| 6.4 基于静力学分析结果的变速器壳体优化设计 | 第56-57页 |
| 6.5 优化后的壳体强度验证 | 第57-61页 |
| 6.6 基于疲劳寿命约束的变速器壳体优化设计研究 | 第61-62页 |
| 6.6.1 考虑疲劳寿命的壳体优化方案的软件实现 | 第61-62页 |
| 6.6.2 基于疲劳寿命约束的壳体优化结果 | 第62页 |
| 6.7 本章小结 | 第62-63页 |
| 7 总结与展望 | 第63-65页 |
| 7.1 总结 | 第63-64页 |
| 7.2 展望 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-71页 |
| 附录 | 第71页 |
