大马力拖拉机驱动桥有限元分析及试验研究

摘要

驱动桥作为大马力拖拉机的重要部件，要求具有足够的刚度、强度和良好的动态特性。本文运用Hypermesh和ANSYS对桥壳模型进行有限元分析，并通过刚度试验和疲劳试验，验证了分析结果的正确性和桥壳设计的合理性。 本文首先用Pro/E对桥壳、转向节、半轴进行三维建模，然后在Hypermesh中进行有限元分析的前处理工作，最后通过ANSYS进行静力分析、模态分析、谐响应分析等有限元分析工作。有限元分析结果表明此桥安全可靠，符合设计要求。 对于有限元分析的结果，还需要进行试验验证。通过桥壳的刚度试验测得的结果和理论分析结果对比，验证理论分析是正确的；通过疲劳试验验证桥壳疲劳寿命符合要求。同时提出了一些设计改进意见，以进一步降低桥壳上的应力值。 最后通过UIDL语言和APDL语言，对ANSYS进行二次开发，使用户在可视化条件下，通过对话框编辑桥壳的主要技术参数，便可以完成有限元分析工作，减少了工作的重复性，提高了工作效率。

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致谢

第一章绪论

1.1引言

1.2研究背景及研究意义

1.3国内外研究现状

1.4本文主要内容及拟解决的关键问题

第二章桥壳、转向节、半轴的有限元分析

2.1有限元法理论

2.1.1有限元法概述

2.1.2有限元法在驱动桥结构分析中的应用

2.2桥壳的有限元分析

2.2.1桥壳模型的前处理

2.2.2静力分析

2.2.3模态分析

2.2.4谐响应分析

2.3转向节的有限元分析

2.3.1有限元分析前处理

2.3.2静力分析

2.4半轴的有限元分析

2.4.1有限元分析前处理

2.4.2静力分析

第三章 桥壳的垂直弯曲刚度试验和疲劳试验

3.1试验原理

3.1.1概述

3.1.2电阻应变片简介

3.2试验仪器

3.3试验准备

3.3.1桥壳表面处理及贴片

3.3.2工装夹具设计

3.4垂直弯曲刚度试验

3.4.1试验过程

3.4.2试验数据处理

3.4.3小结

3.5垂直弯曲疲劳试验

3.6桥壳改进设计意见

第四章 基于ANSYS的桥壳二次开发

4.1 ANSYS二次开发简介

4.1.1 UIDL语言简介

4.1.2 APDL语言简介

4.2驱动桥壳ANSYS二次开发的实现

4.3驱动桥壳ANSYS二次开发的准备工作

4.4驱动桥壳ANSYS二次开发详解

4.4.1 static analysis

4.4.2 modal analysis

4.4.3 harmonic analysis

4.5驱动桥壳ANSYS二次开发的程序实现

4.5.1添加菜单的程序实现

4.5.2菜单操作的程序实现

4.6驱动桥壳ANSYS二次开发的帮助文档

4.7小结

第五章总结和展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间完成的科研项目