基于SolidWorks的无杆飞机牵引车驱动桥结构设计仿真分析
万方数据
机械设计第２７卷第２期
情况对模型进行适当的简化处理，所建模型如图２
所示。
圈２车桥几何模型
２．２车桥有限元模型
在ＣｏｓｍｏｓＷｏｒｋｓ中，根据表１建立有限元模型。
农１有限元模型参数
类别说明
材料１６Ｍｎ
网格网格规格：１０ｎｌＩＩｌ×０．５ｍｍ
约束铰接处铰链连接，支撑处无平移
载荷固定钢板弹簧的位臀受－器直向下的力２．２．１材料的属性
材料选取１６Ｍｎ，该材料的弹性模量Ｅ＝２１２ＧＰａ，泊松比＝０．３１，屈服极限矿＝２５０ＭＰａ，密度＝７．８７×１０３ｋｓ／ｍ３。
２．２．２网格的划分
网格划分是一个重要的步骤，网格越细精度越高，但随着网格的不断细化，应力的增长趋于缓慢，并向某定值靠近，由此可大致确定真实应力的取值。因此，在车桥网格划分时，采用的是１０ｍｍ×０．５ｍｍ的单元，网格划分精细。车桥网格划分结果，共３７０８７８个节点，２３７２１２个单元，１１０４９７８个自由度。建立的有限元模型网格划分如图３所示。
图３有限元模型的网格划
２．２．３载荷与约束的处理
载荷和约束施加与工程实际是否吻合直接影响到分析结果的正确性、合理性。在实际工作中，只需分析最不利工况（即最大载荷、最大幅度的工况）即可。在ＣｏｓｍｏｓＷｏｒｋｓ中，载荷与约束直接在几何模型上加载，在求解时自动转换到有限元模型上。在分析中，约束在铰接处添加铰链约束，在铰接支撑面上添加无平移约束。此时桥上的载荷仅为承载的飞机的前部的重力加上承载的部分车的自重力，在车桥承载面上施加载荷为２００ｋＮ。所添加约束与载荷如图４所示。
圈４添加的载荷与约束
３仿真分析结果
以上的准备工作做完之后就可以直接运行分析，得出分析结果。ＣｏｓｍｏｓＷｏｒｋｓ通过彩色云图显示应力和位移的分布，以不同的颜色表示不同范围的应力值，能形象逼真地表现车桥内部的应力和位移应变分布情况。图５所示的是原车桥的应力、位移图解。
圈５原车桥分析结果
由应力图解可很容易看出应力较大的区域，为结构改进提供明确的方向。最大应力值为１７８ＭＰａ，而１６Ｍｎ的屈服应力为２５０ＭＰａ。因此，该结构的最薄弱的环节也满足强度要求。由位移图解可以看出其最大位移为０．２２ｍｍ，满足刚度要求。
４根据原车桥的数据对新车桥
建模分析
新的车型要求车桥的跨度增大，若在原车桥的基 万方数据
２０１０年２月毛小馨，等：基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的无杆飞机牵引车驱动桥结构设计仿真分析６９
础上只增加其长度，会使其强度降低。为了不但能使
新的车桥能满足跨度要求，而且强度要进一步提高，在
原车桥的基础上进行了多处修改，并通过Ｃｏｓｍｏ－
ｓＷｏＡｓ进行应力分析比较，得出一种比较理想的改进
方案。为新车桥的结构设计提供了比较好的依据。
新的车桥除了跨度加大之外，其转向节臂和桥身
做了适当的修改，通过增大过度圆弧使应力集中得到
了很好的扩散，极大消除了应力集中带来的影响。并
且增加了桥身所用钢板的厚度。图６是对新车桥结构
１１１７安全系数图解
的分析结果。
由图７可以看出安全系数由原来的１．５３增加到
现在的３．２７，进一步提高了车桥的可靠性。进而可以
使整车的安全性得到了提高。
通过分析可以看出，新车桥的各方面性能要优于
原车桥，原车桥已在实际中应用，因此新车桥的分析数
据对于实际的生产具有很好的参考价值。
圈６新车桥分析结果
由分析结果可以看出，新车桥最大应力为１０３ＭＰａ，比原车桥有明显改善。
在此基础上对车桥进行了疲劳分析，可以得出车桥的安全系数。图７给出了原车桥与新车桥安全系数。５结论
通过运用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ对无杆牵引车的车桥建模，并利用ＣｏｓｍｏｓＷｏｒｋｓ对其进行结构有限元仿真分析研究，可以看出运用ＳｏｌｉｄＷｏ出ｓ及其插件可以方便地查看结构存在的问题，并快速作出改进。通过对参数的优化，为无杆牵引车驱动桥设计提供了可靠的分析数据和基础，实现了其受力的仿真优化，最终获得整体结构比较理想的设计参数。
参考文献
［１］赵经文，王宏钰．结构有限元分析［Ｍ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，１９８８．
［２］陈家瑞．汽车构造［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００１．
［３］ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ公司．Ｇｏｓｍｏｓ基础教程［Ｍ］．２００７版．杭州新迪数字工程系统有限公司，译．北京：机械工业出版社，２００７．
［４］ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ公司．ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ高级教程：高级零件［Ｍ］．２００７版．叶修梓，陈超祥，杭州新迪数字工程系统有限公司，译．北京：机
械工业出版社，２００７．
Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｖｅ
ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｄｒｉｖｅａｘｌｅ
ｏｆｒｏｄ－ｌｅｓｓａｉｒｐｔａｎｅｔｒａｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＳｏＨｄＷｏｒｋｓ
ＭＡＯＸｉａｏ?血１，ＬＩＵＧｕｉ－ｍｂ哼
（１．ＴｉａｎｊｉｎＳａｉｘｉａｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃ０．，Ｌｔｄ，Ｔｉａｎ－ｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＣｉｖｉｌＡｖｉａｌｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，’ｎ蚰ｊｉｌｌ３００３００．Ｃｈｉｈａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｍｒｐｌａｎｅｂ聊２ｔｏｒｉｓｏｎｅ０ｆｔｈｅｍａｉｌｌｄｅｖｉｃｅｓｏｆｔｈｅａｉｒｐｏｒｔｇｒｏｕｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ａｎｄｉｔｓｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｒ戡ｌｕｉ睁ｍｅｎｔｓｉｓｒａｔｈｅｒｌＩｉｇｈ．Ｏｎｓｃｃｏｕｎｔｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｗｒｏｆ
ｒｏｄ?ｌｅｓｓ 万方数据
万方数据
基于SolidWorks的无杆飞机牵引车驱动桥结构设计仿真分析
作者：毛小馨， 刘贵明
作者单位：毛小馨(天津赛象科技股份有限公司,天津,300384)， 刘贵明(中国民航大学,自动化学院,天津,300300)
刊名：
机械设计
英文刊名：JOURNAL OF MACHINE DESIGN
年，卷(期)：2010,27(2)
被引用次数：2次
参考文献(4条)
1.SolidWorks公司;叶修梓;陈超祥;杭州新迪数字工程系统有限公司SolidWorks高级教程:高级零件 2007
2.SolidWorks公司;杭州新迪数字工程系统有限公司Cosmos基础教程 2007
3.陈家瑞汽车构造 2001
4.赵经文;王宏钰结构有限元分析 1988
本文读者也读过(1条)
1.谢红.施炜用SolidWorks计算机软件进行装配体三维设计[期刊论文]-机械设计与制造2002(1)
引证文献(2条)
1.谢源基于ANSYS Workbench的驱动桥壳模态分析[期刊论文]-龙岩学院学报 2011(5)
2.王能建.周丽杰飞机牵引车自动转向控制[期刊论文]-哈尔滨工程大学学报 2011(10)
本文链接：https://www.wendangku.net/doc/276837023.html,/Periodical_jxsj201002018.aspx