1、傳動系統(tǒng)Abaqus解決方案

傳動系統(tǒng)主要起傳遞功率的作用，涉及大量的傳動齒輪，因此接觸與接觸疲勞的計算顯的尤為重要。

（1）齒輪傳動分析
齒輪是重要的傳動零件，齒輪的模擬面臨的挑戰(zhàn)主要是：幾何形狀復雜（局部尺度很?。?，接觸面多，接觸面隨時間變化而變化等等。使用Abaqus可以分析齒輪在各種工況和狀態(tài)下的接觸應力，為強度和壽命設計提供參考?？梢允褂肞ython語言在Abaqus環(huán)境下對齒輪進行參數(shù)化建模和分析二次開發(fā)，實現(xiàn)快速建模和分析。



（2）萬向節(jié)封套接觸分析
萬向節(jié)密封套由橡膠材料制成，其防塵防漏功能，工作中承受大的變形。Abaqus提供多種橡膠材料模型，并依靠其卓越的材料非線性、幾何非線性和接觸非線性功能，可以方便靈活的處理各種復雜的密封件，提高密封效果，延長壽命。



（3）傳動軸總成接觸及模態(tài)計算
傳動軸的工作條件很惡劣，汽車行駛時，由于懸架變位，變速器與驅(qū)動橋的相對位置不斷變化，使傳動軸與變速器間存在相對軸向位移。汽車在起步、加速和制動時，傳動軸要承受很大扭矩，是汽車傳動軸系中關(guān)鍵總成之一。它對整車性能影響極大，因此在設計時必須特別重視。



（4）驅(qū)動橋及橋殼應力計算
驅(qū)動橋橋殼是汽車上的主要零件之一，驅(qū)動車輪上的牽引力、制動力、側(cè)向力和垂向力是經(jīng)過橋殼傳到懸架及車架或車廂上。橋殼既是承載又是傳力件，同時它又是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置的外殼。在汽車行駛過程中，橋殼承載繁重的載荷，尤其是當汽車通過不平路面時，由于車輪與地面間所產(chǎn)生的沖擊載荷，在設計不當或制造工藝有問題時，會引起橋殼變形或折斷。因此，驅(qū)動橋必須有足夠的強度和剛度，足夠的壽命。



2、行駛系Abaqus解決方案

汽車行駛系包括車架車橋懸掛和車輪等總成，它起著連接汽車各大總成，承受各總成和發(fā)動機，變速箱，駕駛室，電瓶，郵箱，備胎等設備和運輸載荷的作用力，并接收高速行駛，轉(zhuǎn)向，制動等工況和汽車外表面空氣阻力等多種作用，強度設計非常重要。此外，行駛系統(tǒng)擔負吸收沖擊能量，緩和沖擊力，保證乘坐舒適性的作用，因此對行駛系的剛度要求也比較高。

（1）前后橋塑性變形
通常的有限元分析程序，都是以分析部件或子系統(tǒng)為主。比如汽車的前橋和后橋都是單獨進行分析。這樣，不容易確定子系統(tǒng)的載荷和邊界條件。需要使用者做大量的假設，才能進行分析。

而Abaqus把各個需要分析的部件或子系統(tǒng)作為一個整體進行分析，對整體直接施加外部載荷和邊界條件，這樣使得沒有經(jīng)驗的用戶可以根據(jù)實際的情況進行分析，降低了對用戶的要求。并且，同時對一個模型可以進行靜力和動力分析，得到結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，為改進設計提供依據(jù)。



（2）車架多工況分析
汽車的實際工作狀況非常復雜，多達幾十種到幾百種，如果對每一種工作狀況都進行獨立的分析，求解的時間與效率都非常低。利用多工況分析，可以在一次分析中，將所有的工作狀況全部求解。這樣，既可以節(jié)省分析時間、縮短研發(fā)時間，又可以提高工作效率。



（3）底盤耐久振動分析
進行整車耐久實驗往往需要大量的時間和人力投入，Abaqus可對整個底盤或車輛進行虛擬振動實驗模擬。使用Abaqus提供的插件，可以很方便的對激勵部分進行建模和加載。



（4）鋼板彈簧強度分析
鋼板彈簧作為汽車懸架系統(tǒng)用的很多的彈性元件，其用來承受并傳遞垂直載荷緩和由于路面不平引起的對車身的沖擊。在板簧的機構(gòu)的運動過程中，在副簧與副簧支架接觸以后，彈簧剛度會隨之變大，Abaqus可以很好分析鋼板彈簧在整個運動過程中的剛度變化。

（5）懸架系統(tǒng)安裝過程分析
懸架是汽車中重要的減震系統(tǒng)。懸架的設計直接影響到整車的舒適性。懸架的安裝過程，也是設計分析的重點。Abauqs可以按照安裝順序，分析預應力狀態(tài)的各種懸架系統(tǒng)，為整車的設計提供合理的設計參數(shù)。



（6）中立作用下的靜態(tài)平衡
分析整車在重力作用下的靜態(tài)平衡，分析懸掛部件和輪胎應力，為碰撞計算做準備。



3、轉(zhuǎn)向系與制動系Abaqus解決方案

轉(zhuǎn)向系是保證汽車安全行駛的重要裝置之一，要求其工作可靠，操縱輕便靈活，保證轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)向規(guī)律爭取穩(wěn)定，轉(zhuǎn)向機構(gòu)還應鞥呢減弱或避免地面實際在轉(zhuǎn)向車輪上的沖擊傳到轉(zhuǎn)向盤上，同時當汽車發(fā)生碰撞的時候，轉(zhuǎn)向裝置還應能減輕避免對駕駛員的傷害。制動系利用與車身或車架相連的非旋轉(zhuǎn)原件和車輪或傳動軸相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢，并將運動的車輪的動能轉(zhuǎn)化為摩擦副的熱能耗散到大氣中。因此制動系的工作過程中的磨損，已經(jīng)熱固耦合分析，以及由于剎車盤與剎車片之間的摩擦引起的尖嘯聲，都是分析的重點。



（1）轉(zhuǎn)向管柱強度分析
汽車轉(zhuǎn)向管柱作為駕駛員操控汽車的重要部件，其安全性和可靠性顯得尤為重要。通過強行扭轉(zhuǎn)的方向盤使得鎖止機構(gòu)失效，從而使整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效，近而發(fā)生車輛盜竊的現(xiàn)象。所以轉(zhuǎn)向管柱及點火鎖的組合機構(gòu)必須具有較高抵抗變形與抗扭轉(zhuǎn)的性能，才能保證在較大的外力矩下不發(fā)生破壞。



（2）控制臂計算
車輛碰到路沿時，下控制臂發(fā)生了屈曲變形，實驗結(jié)果與計算結(jié)果的對比。



（3）控制臂拓撲優(yōu)化分析
按照減重目標進行剛度優(yōu)化，在重量減少的同時滿足剛度最大的要求，Abaqus/ATOM可以在Abaqus/CAE界面下進行非線性優(yōu)化，設計出結(jié)構(gòu)更合理、使用材料更少的產(chǎn)品。



（4）轉(zhuǎn)向節(jié)承載力分析
轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向，轉(zhuǎn)向節(jié)的共用是承受汽車前部載荷，支撐并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強度。



（5）剎車嘯聲分析
制動器嘯聲是汽車噪聲的重點考慮因素。傳統(tǒng)的分析，不容易考慮制動鉗預緊力和摩擦阻尼的影響，需要分析者具有大量的使用經(jīng)驗，致使分析結(jié)果不理想。Abaqus可以方便的引入預緊力和摩擦的影響，并利用復模態(tài)分析方法，輕松求解系統(tǒng)的復特征問題，為結(jié)構(gòu)設計提供合理的設計參數(shù)。



（6）盤式制動器壓力容積分析
壓力容積指的是制動時由于制動器受力變形引起的制動液補液量，體現(xiàn)了整個制動器系統(tǒng)的剛度。影響制動系統(tǒng)壓力容積的因素包括摩擦片的壓縮率，各部件的設計剛度等等。壓力容積大小與制動踏板的行程直接相關(guān)，用Abaqus可以分析整個盤式制動器總成的壓力容積（所需液量）。



（7）剎車盤熱固耦合分析
剎車過程中，因為剎車盤與剎車片之間的相互作用，會產(chǎn)生大量的熱，有時剎車盤溫度可以上升至700攝氏度，如果設計不合理，在熱應力的作用下，剎車盤上會出現(xiàn)相應的裂紋。利用Abaqus強大的傳熱以及熱固耦合分析可以對剎車盤上的溫度以及熱應力進行準確的預測。為剎車盤的設計提供強有力的指導。



（8）ABS剎車分析
使用Abaqus和Dymola可以對ABS（制動防抱死系統(tǒng)）進行仿真分析，Dymola可以根據(jù)Abaqus輸出的參數(shù)反饋調(diào)整載荷，實現(xiàn)動態(tài)的實時仿真模擬分析。


（9）鼓式制動器底版成型分析
Abaqus Explicit的準靜態(tài)成型功能可以精確分析底板的成型塑性區(qū)和回彈量，避免沖壓破損和起皺。



（10）駐車制動器操縱桿分析
駐車制動操縱機構(gòu)是汽車的一個極為重要的部件，直接關(guān)系到行車安全。該機構(gòu)主要有薄壁沖壓件組成，剛性是其關(guān)鍵指標之一。操縱機構(gòu)若剛度不夠，使用過程中手制動臂在縱向力和側(cè)向力的作用下會產(chǎn)生過大的變形，甚至產(chǎn)生不可恢復的殘余變形，嚴重影響手制動器的使用性能。