基于HyperMesh的三轮汽车长拐臂有限元分析.pdf

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1、第56卷第1期农业装备与车辆工程2018年1月Vol.56No.1AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGJanuary2018doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2018.01.022基于HyperMesh的三轮汽车长拐臂有限元分析秦秀文，赵东升，张峰铭，刘焕霞，赵纪牧（262300山东省日照市山东五征集团有限公司）[摘要]结合三轮汽车变速拉杆焊合的设计，将CAE技术引入变速拉杆设计开发领域，建立了零部件的三维数字化模型，并在HyperMesh环境下对其静态特性进行了有限元分析与仿真。针对生产过程中发现

2、零部件之间间隙小的问题，使用有限元分析软件，优化了变速拉杆长拐臂的结构，并减小材料厚度，降低了零部件材料成本。通过与实际试验对比，验证了有限元分析结果与实际情况的吻合性，并以此指导设计，取得了较好的效果。[关键词]变速拉杆；结构设计；有限元分析；静态特性[中图分类号]U463.212[文献标识码]B[文章编号]1673-3142(2018)01-0092-03FiniteElementAnalysisofLongArmofThreeWheeledVehicleBasedonHyperMeshQinXiuwen,ZhaoDongsheng,ZhangFengming,

3、LiuHuanxia,ZhaoJimu（ShandongWuzhengGroupCo.,Ltd.,RizhaoCity,ShandongProvince262300,China）[Abstract]Accordingtothedesignofthetransmissionrodweldingtricycle,CAEtechnologyisintroducedintothefieldoftransmissionroddesignanddevelopment,athree-dimensionaldigitalmodelofpartsisestablished,andfi

4、niteelementanalysisandsimulationofitsstaticcharacteristicsareconductedinHyperMeshenvironment.Tosolvetheproblemofsmallgapbetweenpartsfoundinproductionprocess,usingfiniteelementanalysissoftware,thestructureoflongarmoftransmissionrodisoptimized,thematerialthicknessandpartsmaterialcostarer

5、educed.Bycomparingwiththeactualtest,finiteelementanalysisresultsareverifiedtobeinaccordancewiththeactualconditions,andgoodresultsareachievedguidedbythedesign.[Keywords]transmissionrod;structuraldesign;finiteelementanalysis;staticcharacteristics0引言为钢板结构，厚度5mm，材料均为Q235A。根[2]据机械设计手册，可以查得材

6、料特性如下：弹圆管式变速拉杆焊合作为一种结构简单，成3性模量：200~210MPa，密度：7.85g/cm，泊松比：本低廉，且传递方式直接可靠的变速操纵零部件，20.33，抗拉强度:≥375~500kg/cm，屈服强度：被广泛应用于三轮汽车上。变速拉杆前端与驾驶2≥235kg/cm，伸长率：≥26mm。室内部的变速座总成连接，后端与联体后桥换挡[1]1.2模型的建立摇臂连接，实现了变速操纵功能。根据变速拉杆焊合的结构特点，选择采用变速拉杆纵贯整个三轮汽车，需从发动机与shell壳单元模拟。变速拉杆和长拐臂连接处实车架总成之间的狭长地带穿过，受到结构空间限际为满焊的方

7、式，为模拟实际工况，先将变速制。在生产过程中，发现部分车型使用的变速拉拉杆和长拐臂抽取获得的两中面在连接位置处杆总成上的长拐臂与发动机间隙较小。通过对变[3]理为T型边结构，采用共节点模拟。为获得速拉杆和长拐臂进行CAE分析，在不降低零部高质量的单元网格，先将变速拉杆抽取获得的件可靠性的基础上，达到了减小零部件尺寸、降中面沿着轴向方向进行规则分割，再将长拐臂低材料成本的目的。抽取获得的中面沿着中心对称轴进行分割，用1有限元模型的建立以控制网格划分走势。变速拉杆在网格划分时1.1材料特性单元尺寸选择2mm，单元类型选择四边形。长变速拉杆为圆管结构，厚度2mm，长拐