殼體強度分析
關注創建者：魔力仿真 創建時間：2024-06-15
殼體強度分析的視頻教程
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殼體強度分析的實例教程
目錄
一 背景... 3
二 技術參數及邊界條件... 3
2.1 CAD模型... 3
2.2等效載荷... 4
三 建模... 4
3.1 材料參數... 4
3.2 接觸處理... 5
3.3 載荷及約束... 6
3.3.1 載荷... 6
3.3.2 約束... 8
四 結果分析... 8
4.1 模態頻率與振型... 9
4.2 強度... 10
五 結論與建議... 12
一 背景
主減速器殼體作為減速器的承載結構，殼體性能優劣對減速器的正常運轉起到至關重要作用。汽車行駛過程中，造成減速器殼體失效的原因主要分為兩個方面，一方面殼收到機械負荷和沖擊載荷的共同作用，產生裂紋導致破裂失效；另一方面，從發動機到車輪的動力傳輸過程中產生的激勵，導致不同部件間產生耦合振動，進而引起共振失效。
因此，有必要對減速器殼體進行固有頻率計算以及強度分析。
二 技術參數及邊界條件
2.1 CAD模型
主減速器三維模型
圖2.1：主減速器模型
減速器殼體各部件規格如下表所示：
2.2等效載荷
根據某車型實驗結果，選取1350Nm作為主減速器輸入軸扭矩。將輸入軸扭矩轉換成每個軸承外圈上的均布載荷。考慮到減速箱殼體的實際裝配工況，強度分析加載螺栓軸向預緊力，M10螺栓加載27600N，M8螺栓加載17300N。
主減速器殼體的受力主要是主動齒輪大小端軸承和兩個差速器軸承，而軸承與殼體之間是過盈配合。故可以在軸承外圈上加載均布載荷,以此等效替代軸1350Nm輸入軸扭矩，如圖3.3所示。
展開 變速器殼體優化對比分析
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采用軟件：Hyperworks軟件平臺下的Hypermesh，optistruct，Hyperview；
一 建立網格模型
1，首先將ige模型文件導入hypermesh中：
2，發現模型有自由邊（紅色部分），以及螺紋等細微特征，因此進行幾何清理，完成后的模型幾何模型如圖：
3，由于變速器殼體主要起連接作用，因此與其他部件連接的螺栓孔，不作為優化區域，需要單獨劃分出來，放入另一個組件component中：
4，劃分單元：選擇單元類型為四面體單元，尺寸為3mm，其中節點24859個，單元數量104588個。
5，定義材料，單元類型：材料有兩種，分別為鋼材和鋁合金，其中鋼材參數為：彈性模量210000Mpa，泊松比0.3，密度7.9e-9t/mm3；鋁合金參數：彈性模量69000Mpa，泊松比0.3，密度2.7e-9 t/mm3。單元類型選擇psolid。下圖給出鋼材參數的設置步驟：
6，定義模態計算階數和模態計算工況：由于計算為自由模態，因此為了避開前六階的剛體模態，模態計算頻率從0.1Hz開始，計算十階；工況設置為模態計算：1為創建工況名稱，2選擇計算類型為模態計算，3選擇模態計算范圍和階數的設置。
7，自此，即可提交計算。
二 結果說明
2.1 材料為鋼材時的結果說明
材料為鋼材時，整個殼體質量4.635kg，除開螺栓的設計域質量4.221kg，按照減重30%的指導思想，那么設計域優化后的質量為4.221*70%=2.95kg，故優化中定為3kg。
展開 本文針對純電動汽車驅動電機運行過程中的電機溫升問題，重點分析了驅動電機殼體熱量傳遞方式，以及電機殼體冷卻通道結構設計，分析了冷卻通道截面尺寸與冷卻通道沿程阻力損失之間的關系。
作者：高桂堂，王夕鋒等
定扭螺母殼體（圖1）是用于組裝輪轂軸承的重要配件，對于鍛件精密度的要求非常高，鍛件的表面質量及形位公差需要嚴格控制，整體鍛件精度達到二級。這對鍛造工藝、模具的加工精度及粗糙度等方面提出了嚴峻的考驗。我們在接到客戶的開發需求后，合理地設計了工裝模具，通過試驗嘗試、不斷優化，最終成功開發出外觀好、精度高的鍛件產品。
圖1 定扭螺母殼體毛坯圖
產品分析
該定扭螺母殼體產品的12 個齒形的平面度要求為0.04mm，齒形角度偏差±15′，且一致性要求高，尺寸精度要求嚴格，鍛造拔模斜度小，根據產品的特點，決定選用閉式模鍛工藝，保證產品鍛造精度。
設備噸位及下料計算
通過鍛件三維造型確定鍛件的重量為1.638kg，最大投影面積為12277mm2，根據螺旋壓力機設備噸位計算公式：
P=kS/q
其中，P- 螺旋壓力機公稱壓力（kN）；k- 系數，當熱鍛或精鍛時，k 取80kN/cm2；S- 鍛件最大投影面積；q- 變形小的精鍛取1.6。
通過計算，鍛打該鍛件所需的最小設備噸位為6138kN，由于該閉式模鍛需要具備頂出裝置，所以根據我廠實際情況，選用10000kN 公稱壓力的電動螺旋壓力機。根據鍛件三維造型重量及鍛件最大面的截面積，計算得知讓鍛件完全充滿型腔的下料規格為：直徑φ 60mm，長度71.5mm。鍛件三維造型見圖2。
圖2 鍛件三維造型
成形過程模擬
借助DEFORM-3D 軟件對定扭螺母殼體產品進行鍛造成形工藝模擬，如圖3 所示。
展開 本文在前人研究變速器殼體動靜態性能分析的基礎上，以某新型輕卡變速器殼體為研究對象，闡述了殼體的受力情況和邊界約束，利用RADIOSS軟件對殼體結構進行了剛度、強度性能分析。此外，通過計算各檔位齒輪在1800r/min下的齒輪嚙合頻率，結合變速箱總成噪音實驗數據，以及殼體在有約束情況下的固有頻率和振型，研究變速箱噪音與殼體固有頻率之間的關系。
陳葉林_RADIOSS在變速箱殼體動靜性能分析中的應用.pdf
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在此背景下，“沖擊后壓縮”（Compression
本案例從CT掃描微觀粒子斷層數據中，重建起來三維模型，計算氧氣電化學反應，橫向對比不同形態微觀粒子的反應強度分布。
通過對微觀粒子重建、分析，可以有效評估該粒子的多種性能表現，輔助研究人員快速發現和優化所需的粒子體系。
歡迎交流。
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煙道結構
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結構及其支座示意圖、除塵器支座設置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結構及其支座、除塵器支座設置示意圖
建立模型
由于進氣煙道與殼體之間沒有膨脹節，因此需要考慮殼體的熱膨脹對煙道的影響，殼體已經過計算滿足要求，本模型無需建立加強筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設置有膨脹節，故單獨建立出氣煙道模型
<p>靜力學強度分析中，</p><p>經常會遇到結構初始不接觸，會導致計算報<strong>剛體位移</strong>；</p><p>或者自己裝配時<strong>初始穿透</strong>，這個穿透是不需要的；</p><p>還有就是過盈配合，模型初始穿透是需要的；</p><p>還有就是摩擦系數設置不合理，導致收斂困難；</p><p>還有就是動態不穩定，就比如插銷脫離瞬間；</p><p>等等</p>
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摘 要
輪轂是汽車的核心組成部分，它位于汽車的前端，負責傳遞汽油的動能。它既能夠抵抗汽油的沖擊，也能夠應對汽油的流動，以保證汽油的流動性。由于輪轂的復雜的受力環境和不規則的外觀，使得對其進行深入的研究變得極具挑戰。因此，采取有效的方法，如進行模態分析，不僅能夠更好地評估其強度和振動特征
為幫助讀者更好地理解和應用SupreStat靜力學功能模塊，我們將陸續推出實際工程案例分析系列。本文是系列第一期，將以軸承座強度分析為例，展示完整的分析流程和方法。后續我們會分享更多不同類型的工程案例，敬請關注！
前言
軸承座作為機械行業的關鍵支撐部件，需承受徑向力和軸向沖擊，在交變應力下易產生磨損和偏心振動等問題，其結構設計直接影響使用壽命。一個可靠的軸承座對于減輕軸的偏心振動，保證機械設備的作業具有重要作用
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工程背景
</div><p><br></p><p>航空座椅作為飛機內部的核心組件，其舒適性和安全性至關重要。在飛行過程中，座椅不僅為乘客提供舒適的乘坐環境，更承擔著保護乘客安全的重要職責。</p><div contenteditable="false" width="100%">
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