輕卡變速箱殼體靜動態(tài)特性分析及多目標拓撲優(yōu)化.pdf

1、輕卡變速箱殼體作為車輛傳動系統(tǒng)的重要組成部件，其結構性能的優(yōu)劣直接影響車輛的使用性能和壽命。正常工作過程中，殼體在多種復雜載荷作用下可能產(chǎn)生較大的應力和變形，嚴重影響齒輪傳動的平穩(wěn)性和精確性;惡劣的振動條件也極易造成殼體破裂失效。在這樣的背景下，為了獲得一個多項性能綜合最優(yōu)的殼體結構，對輕卡變速箱殼體進行靜動態(tài)特性分析及多目標拓撲優(yōu)化就顯得很有必要，這對于提高變速箱等殼體類零件設計水平具有重要的理論指導意義和工程實用價值。
　　本

2、文運用SolidWorks和HyperMesh軟件分別建立了某型號輕卡變速箱殼體三維模型和有限元模型，在此基礎上，首先對變速箱殼體進行了Ⅰ檔及倒檔工況下的靜力學仿真分析。根據(jù)應力、應變分布情況，了解到兩種工況下殼體強度雖然滿足要求，但中殼、后殼軸承孔及周圍區(qū)域變形較大，剛度需要加強;然后，采用仿真與試驗的方法開展了變速箱殼體模態(tài)分析。對比仿真與試驗模態(tài)參數(shù)，驗證了變速箱殼體有限元模型及模態(tài)分析的正確性與合理性;此外，將發(fā)動機激勵和齒輪嚙

3、合頻率與輕卡變速箱殼體固有頻率進行對比，找到了容易引起殼體共振的頻率，為多目標拓撲優(yōu)化提供了理論依據(jù)及基礎數(shù)據(jù)。
　　最后，基于多目標拓撲優(yōu)化理論建立了輕卡變速箱殼體靜動態(tài)多目標拓撲優(yōu)化模型，并參考層次分析方法對模型中各權重系數(shù)進行了確定;在此基礎上，采用OptiStruct模塊對輕卡變速箱殼體進行了靜動態(tài)多目標拓撲優(yōu)化，優(yōu)化后變速箱殼體結構剛度和固有頻率獲得了較大幅度的提高，且殼體固有頻率有效避開了齒輪嚙合頻率，結果表明靜動態(tài)多