传动系统分析
传动系统的主要功用是将发动机发出的动力传递给驱动车轮。对于传动 轴而言，我们的分析工作主要包括以下几个方面的内容： 1.传动轴（驱动轴）的强度校核 2. 传动轴（驱动轴）的刚度分析 3.传动系统的模态分析 一般来所说，传动轴（驱动轴）的强度问题不大，不是分析的主要方面。 对于发动机前置前驱的轿车来说，左、右驱动轴的刚度对整车的操纵稳定性 （如制动性能）有很大的影响，因此，驱动轴的刚度是我们重点分析的对象。 另外，对后轮也具有驱动功能的轿车来所说，传动轴比较长，其支撑位置和 连接方式对系统的固有频率影响很大，也很有必要对传动系统进行模态分析， 以考察系统的固有频率及振型是否合理。
其它零部件分析
悬架分析所需参数
1.整车参数 满载整车质量及前后轴荷、质心高度（满载）、轴距、轮距、有效制 动半径、轮胎滚动半径等 2.减震器参数 减震弹簧刚度以及自由长度、限位块刚度、减震器空行程长度 3. 衬套参数 悬架各连接部位的衬套在各方向上的刚度 4.材料参数 材料名、屈服极限、破坏极限、延伸率、模量、泊松比、密度
目前可以进行的疲劳分析：
台架疲劳试验模拟，目的是在试验前期发现问题； 验证试验载荷是否合理；减少台架试验次数。 结构更改评估，通过对结构更改前后疲劳对比模拟 分析，对更改方案的合理性进行评价。 系统级、整车级的疲劳模拟，目的是找到设计薄弱 环节，给出改进方向。方法：可以用Adams模拟整车 在不同等级（如B、C级路面）行驶时各关键点的受 力来确定载荷，进行疲劳分析。
底盘结构分析
主要内容
底盘零部件结构分析 底盘零部件疲劳分析 底盘零部件结构优化
底盘结构分析的意义
底盘是汽车的重要承载系统，它的作用是支承、安装汽 车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接 受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘 各部分的结构强度和刚度满足要求是发挥其功能的基本前 提。通过有限元分析，对底盘各系统及零部件的强度、刚 度和疲劳品质进行校核，可以帮助设计者发现潜在的设计 缺陷，在未生产出产品以前，就可以知道产品的一些性能， 提高产品性能和改进设计缺陷，防止出现安全隐患，提高 产品的设计质量和开发周期。
用于载荷模拟的路面谱
B级路面
C级路面
疲劳分析举例
• 后轮毂轴圆角由于结构干涉，将圆角半径 由R3改为R2 ，需要进行疲劳分析。 • 分析结果表明：圆角半径减小后，圆角处 应力增大，疲劳寿命下降32.6％。
结构优化
目的：• 材料分布 •源自减重 • 提高某些性能分析类型：
• • • • 尺寸优化 形貌优化 形状优化 拓扑优化
底盘结构分析的内容
• • • • • 行驶系统分析 转向系统分析 传动系统分析 制动系统分析 其它零部件分析
行驶系统分析
在整个底盘总成中，行驶系的受载状况（制动、转向、颠簸等）最为复 杂，工作环境最为恶劣。因此，在新车型的开发过程中，行驶系统的校核就 显得至关重要。在我们的结构分析工作中，行驶系的各种校核也一直是我们 考察的重点。 就行驶系统而言，我们的工作主要包括以下方面的内容： 1.车架的强度、刚度计算 2.前、后悬架总成的强度分析（包括简单疲劳工况评估和极限工况评估） 3.转向节的强度分析 4.副车架模态和刚度分析
疲劳分析
结构疲劳的概念 为什么要进行疲劳分析？ 疲劳分析的特点？ 目前可以进行的疲劳分析 疲劳分析举例
结构疲劳的概念
随时间作周期性或非周期性变化的载荷称 为交变载荷 。由于载荷的变化，使试件或 构件的材料内产生随时间变化的交变应力 与交变应变。试件或构件材料在交变应力 与交变应变的作用下，裂纹萌生、扩展， 直到小片脱落或断裂的过程称为疲劳。 汽车结构件的破坏形式多为疲劳破坏。
优化举例
形状优化
拓扑优化
5.钢板弹簧的刚度和强度分析
车架的强度和刚度分析
前悬架系统分析
后悬架系统分析
转向节强度分析
副车架模态和刚度分析
板簧及附件
转向系统分析
对于转向系统而言，它的主要作用载荷为驾驶员作用在方向盘上的 转向力矩和来自车轮的回正力矩。一般来说，这两种力矩都不会很大。因 此，强度校核不是转向系统考察的主要方面。 但是，转向柱和和转向传动轴一般都为细长的杆件，如果选择的支撑 位置不合适，支撑方式不合理，则可能导致转向系统固有频率偏低的问题。 转向机一般固定在副车架上，而副车架同时也是动力总成的支撑部件，这 样，动力总成传递过来的激励就有可能引起这个转向系统的共振，从而影 响操纵平顺型和稳定性。因此，对于转向系统而言，其系统模态分析是我 们关注的重点。
制动系统分析
制动系统的主要功用是刹车制动和驻车制动两种。如果把汽车当成一个 整体来看，制动力主要为来自于地面的外力，方向与汽车行驶方向相反，作 用在车轮接地点处。就制动系统内部来看，传力途径主要为： 制动踏板——液压缸——摩擦片——制动盘（制动鼓） 针对制动系统的分析，主要包括以下几个方面： 1.制动踏板的强度和刚度分析 2.制动钳及支架的强度分析 3.摩擦片和制动盘的强度（热应力）分析
为什么要进行疲劳分析？
更为准确、直观地评估结构强度是否满足 要求； 减少台架及路试次数； 在设计初期可以发现结构的薄弱环节，给 出改进的方向，降低设计风险。
疲劳分析的工作方向
汽车结构工作环境非常复杂，准确的交变 载荷难以获得； 公司缺乏材料的疲劳曲线参数； 绝对的疲劳分析结果未必准确。 基于上述原因，目前疲劳分析主要应用在 方案比较、结构更改等方面。