汽车变速器箱体精准性优化仿真研究.pdf

《汽车变速器箱体精准性优化仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第29卷第8期计算机仿真2012年8月文章编号：1006—9348(2012)08—0331—05汽车变速器箱体精准性优化仿真研究张斌1，褚超美1，缪国2，曹昭展2(1．上海理工大学机械工程学院，上海200093；2．上海汽车变速器有限公司，上海201822)擅要：针对由汽车变速器箱体壁厚不均、结构复杂导致有限元网格精准划分困难，计算误差大的问题，提出了一种基于低阶四面体模型，进行复杂零件最佳网格划分方法研究，在对不同单元尺寸和单元类型变速器箱体有限元模型分析研究，获得单元尺寸和单元类型对有限元分析计算精度和经济性的影响规律。用

2、Hypennegh、Ansys为分析平台，根据局部误差与全局误差理论，进行了网格局部加密有限元网格划分方法。通过对汽车变速器箱体分析计算表明，分析方法与实际情况相吻合。关键词：变速器箱体；有限元；网格划分方法中图分类号：TP391．9文献标识码：BMeshingMethodofHighPrecisionFEMinGearboxHousingZHANGBinl，CHUChao—mel～．MIAOGu02，CAOZhao—Zhan2(1．CollegeofMechanicalEngineering；UniversityofShang

3、haiforScienceandTechnology；Shanghai200093，China；2．ShanghaiAutomobileGearWorksCo．，Ltd．，Shanghai200093，China)ABSTRACT：Thispaperfocusedonthedifficultyofaccurategridpartitionandtheproblemofthegreatell'orinthecalculationwhichiscausedbysuchfactorsagcomplexstructureandnon—u

4、niformwallthicknessingearboxhousinginfiniteelementanalysis．TakingtheHypermeshandAnsysa8theanalysisplatform，thestudyofthebestmeshingmethodofcomplexcomponentwasdeveloped，theinfluenceoftheelementsizeandtypeontheFEAcalculationaccu—racyandeconomywasobtainedbytheanalysisan

5、dthestudyonfiniteelementmodelofthegearboxhousingwithdif-ferentelementsizesandtypes．BasedonthetheoriesoflocalerrorandOobalelTor，thelocalmeshdensificationmethodwithfirsttetrahedralelementsinkeyaliaswasputforward．Theanalysisofthetargetmachineprovesthatthismethodisconsis

6、tentwiththepractice．KEYWoRDS：Gearboxhousing；Finiteelement：Gridpartitionmethod1引言汽车变速器箱体作为变速传动系统的支撑体，同时承受着传动齿轴与外部车身传递的冲击作用，极易因结构强度不足引起断裂失效。为保证箱体可靠性，通常在设计阶段需采用有限元分析法，对其进行结构强度分析。有限元法的基本思想是将一个连续体分割成有限个单元(网格划分)，单元之间通过节点连接，相邻单元承受等效的节点载荷，然后根据平衡条件进行离散化分析，并根据变形协调条件把离散单元重新组合为一

7、个整体，再综合求解。为满足整车空间布置、结构轻量化和可靠性设计的需基金项目：上海市重点学科项目(J50503)；上海汽车工业教育基金(201lxqHZ01)收稿Et期：2011—08—23修回日期：2011—10—18要，汽车变速器箱体大多被设计成一个形状不规则、内外部结构复杂、壁厚不均匀、在任一方向上都不对称的特殊结构体。这种复杂的薄壁结构件，为有限元分析时的网格划分带来很大难度，是一常规网格划分法难以解决的问题。而网格划分的合理性，将对箱体有限元分析结果的可信度和分析效率起到至关重要的作用。因此，针对具体分析对象进行网格合理

8、划分，是实现高精度，高效率的有限元计算的基本保证。近年来，在变速器箱体有限元分析中，常用的网格划分方法有高阶四面体和低阶四面体单元两种。高阶四面体属高精度单元，其计算精度基本可以满足箱体的求解精度要求，但由于其节点较多，在获得高计算精度的同时，计算经济性却大为降