基于UG的三轮汽车转向联板有限元分析及优化设计.pdf

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1、第52卷第7期V01．52No．7农业装备与车辆工程AGRICUIJTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING20】4年7月Julv2014基于UG的三轮汽车转向联板有限元分析及优化设计张新明，周文明，周东伟(262300山东省五莲县山东五征集团有限公司)[摘要]应用uGNx8．5的“高级仿真”模块，建立某三轮汽车转向联板的有限元模型，通过解算器NxNAsTRAN对有限元模型进行分析求解，得到三轮汽车转向联板在三轮汽车满载匀速直线行驶工况下的位移变形和应力分布情况，再根据分析结果，应用uGNx8．5的优化分析工具AltairHvperopt对零件进行优化设

2、计，使三轮汽车转向联板的结构既满足设计要求，又达到质量轻、成本低的目的。[关键词]转向联板；uG；有限元；优化[中图分类号]u463．46[文献标志码]B[文章编号]1673—3142f2014)07一0068一03FiniteElementAnalysisandOptimizationDesignofThree—wheelTruckSteeringLinkPlateBasedonUGZhangXinming，ZhouWenming，ZhouDongwei(ShandongWuzheng(group)Co．Ltd，WulianCounty，ShandongProvince2623

3、00，China)[Abstract]UGNx8．5‘AdvancedSimulation’moduleisappliedtoestablishthefiniteelementmodelofthree—wheeltmcksteeringlinkplate．ThefiniteelementmodelisanalyzedandsolvedbyNXNASTRANsolvertogetthedisplacementdef0Hnationandstressdistributionofthethree—wheeltmcksteeringlinkplateatunif0Hnvelocitywi

4、thfullload，thenaccordingtotheanalysisresults，UGNX8．5optimizationanalysistoolisusedtodesigntheparts，sothatthestmctureofsteeringlinkplatemeetsthedesignrequirementsandreachesthepurposeoflightweightandlowcost．[Keywords]steeringlinkplate；uG；finiteelemen‘；optimization0引言发提供参考。三轮汽车的转向系统主要由方向盘、方向机、转向

5、柱、转向联板、减振器、前轮毂总成组成，其中转向联板在转向系统中起到连接转向柱与减振器的作用。现阶段大部分三轮汽车行业的生产者注重生产，对于转向联板的技术研究比较匮乏，基本采用测绘仿制方法，缺乏科学分析基础之上的设计方法[1]。简单仿制常造成转向联板在工作中出现强度不够的现象。然而，转向联板的强度能否满足要求，将直接影响到三轮汽车的可靠性和安全陛。采用传统的工程力学计算方法难以准确求出转向联板的应力分布情况，尤其难以精确求解局部应力集中的位置及大小。本设计在某三轮汽车转向联板的研发阶段引入有限元分析技术，先对产品进行参数化建模，再用有限元方法对产品进行静力学分析，并对产品的参数化结

6、构进行优化，可提高产品质量和降低产品成本，为该产品的研收稿日期：2014一04一01修回日期：2014一04—141有限元分析1．1创建有限元模型首先在uGNx8．5建模模块中建立转向联板的三维数模，如图1所示。图1转向联板三维模型Fig．13DmOdelOfthestee—ng

7、inkplate进入“高级仿真”模块，建立转向联板的“FEM和仿真”部件文件，选择有限元解算器为“NxNASTRAN''，分析类型为“结构”，解算方案类型“SOL101linearstatics—Globalconstraints”．勾选单元迭代求解器，接受系统设置的其他默认参数，第52卷第7期张新明等

8、：基于uG的三轮汽车转向联板有限元分析及优化设计69完成解算方案的设置。1．2设置材料属性在激活的FEM文件内选择“材料属性”工具，在“指派材料”对话框中选择45号钢材料，并指派到转向联板的三维模型，材料属性见表1。1．3创建物理属性表145材料属性Tab．1MaterialprOpertiesOf45选择“物理属性”工具，在“物理属性表管理器”对话框中，设置“创建”栏中的“类型”、“名称”、“标签”为默认值，并在“PSOLID”对话框中的“Mate面l”一栏选取“45”，其他参