3. 前桥的UG建模和有限元分析 22

3.1. UG软件介绍 22

3.2. UG建模的模型简化及注意事项 22

3.3. 轻卡前桥实体模型的建立 23

4. 前桥有限元分析 33

4.1. 有限元分析技术 33

4.1.1. 有限元法和Hypermesh介绍 33

4.1.2. 有限元模型的建立 33

4.1.3. 定义材料属性 34

4.1.4. 网格划分 34

4.1.5. 载荷和约束的处理 34

4.1.6. 典型工况下前桥应力和变形的计算与分析 35

总结 38

致谢 39

参考文献 40

1. 绪论

1.1. 课题研究背景

在近几年，我国汽车的使用越来越多，而作为一个发展中国家，当前由于设计方案所限，不能精确地选择零部件的尺寸和结构，造成有的地方强度不够，而有的地方强度又过剩，严重地影响了产品的开发和设计，造成直接经济损失。

汽车前桥是行驶系统的重要组成部分，它通过悬架与车架相连，两端安装汽车的转向车轮，用于支持车架并传递车轮与车架之间的各种作用力，并驱使转向节的摆动来实现汽车的转向[1]。利用铰链装置使车轮偏转一定角度，以实现车辆转向的车桥称为转向桥，一般汽车都以前桥为转向桥，本题前桥即为转向桥。

汽车工业作为我国重点发展的支柱产业，其前景相当广阔。目前汽车零部件的生产有一定的潜力，但大多数企业在产品研究，开发等环节存在一定的欠缺，尤其缺少产品的自主开发能力，不能适应系统配套，模块供货，难以参与国际分工。因此，在今后的发展中，我国企业应积极吸收国际汽车先进技术，不断完善自主体系，提高整体技术水平，增强技术开发能力，促使企业更快的发展，适应汽车行业全球化趋势。

1.2. 前桥的发展趋势

随着世界汽车领域新技术、新理论、新材料和新工艺的发展，前桥的设计将有很大的改观[2]。

(1)专业化：车桥行业将按车辆的使用条件逐步完善产品型谱分类，针对每一个细分市场提供特定的产品；

(2)轻量化：随着车桥设计及制造技术发展，以及材料、淬火、热处理等相关技术的进步，车桥在具备自重减轻、材料应用减少的情况下拥有更佳的性能；

(3)高效率：随着技术的完善，现在各企业的目标就是制造高机械效率的车桥，比如德纳公司的双速车桥，它可提供两种速比，满载时采用大速比可加大转矩，空载时采用小速比可省油。

1.3. 本文主要研究内容

本文首先根据所给任务书进行前桥的设计，然后再对其进行UG建模，在此基础上再用Hypermesh进行有限元分析，对不同工况下前桥主要零件前梁的位移变形和应力分布情况进行了综合分析。