CATIAV5軟件在汽車零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

2013-06-22 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

CATIA是法國達(dá)索飛機(jī)公司開發(fā)的CAD/CAM軟件。在中國由IBM公司代理銷售。CATIA軟件以其強(qiáng)大的功能在飛機(jī)、汽車、輪船等設(shè)計(jì)領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù)。全球知名的汽車公司已經(jīng)100%的切換為CATIA設(shè)計(jì),并且國內(nèi)一汽集團(tuán)也在CATIA上投入將近一個(gè)億,可見大家對CATIA軟件的認(rèn)同,北汽福田汽車公司于2003年引進(jìn)CATIAV5,并當(dāng)年就在其旗下的歐曼重卡體現(xiàn)出明顯的效益。CATIA軟件在汽車設(shè)計(jì)上的應(yīng)用越來越廣泛,下文以轉(zhuǎn)向助力器支架的設(shè)計(jì)改進(jìn)過程為例,簡介使用CATIA軟件的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

一、故障的提出及分析

轉(zhuǎn)向助力器支架如(圖1-1)所示是用于固定轉(zhuǎn)向助力缸的零件,它的強(qiáng)度和質(zhì)量直接關(guān)系到車輛的轉(zhuǎn)向性能,試想高速行駛的載重量超過20噸的重型卡車失去方向控制能力,后果將不堪設(shè)想。當(dāng)樣車生產(chǎn)出來后調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)在空載條件下助力器支架隨助力缸運(yùn)動(dòng)而扭動(dòng),如果加上載荷則有被撕裂的趨勢。

CATIAV5軟件在汽車零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)上的應(yīng)用+學(xué)習(xí)資料圖片1

圖1 轉(zhuǎn)向助力器支架實(shí)物圖

二、過去的傳統(tǒng)做法

如果按傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,一般會(huì)對問題件進(jìn)行加強(qiáng),比如加厚板厚、加重、提高材料的性能等。可是加在哪?加多少?則存在較大的盲目性。如果通過計(jì)算方法分析則需要對問題件進(jìn)行受力分析,但對于這種外形復(fù)雜的零件傳統(tǒng)力學(xué)的分析方法只能提供一個(gè)大致近似的結(jié)果,不能提供一個(gè)準(zhǔn)確的答案。并且這種力學(xué)分析需要設(shè)計(jì)人員有較高的理論力學(xué)和材料力學(xué)的基礎(chǔ),充裕的分析時(shí)間和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),而后者則是大多數(shù)剛接觸工作的設(shè)計(jì)人員所不具備的。目前階段國內(nèi)也只有專門的研究機(jī)構(gòu)能夠采用計(jì)算的方法,工廠一般很難開展。

三、引入CATIA

現(xiàn)在引入CATIA來進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),就可以模擬該件工作時(shí)的極限受力狀態(tài)找到應(yīng)力集中點(diǎn)及最大位移點(diǎn),以便改善它的受力情況。

具體步驟見下流程圖:

CATIAV5軟件在汽車零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)上的應(yīng)用+項(xiàng)目圖片圖片2