CATIAV5軟件在汽車零部件強度設計上的應用

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

CATIA是法國達索飛機公司開發的CAD/CAM軟件。在中國由IBM公司代理銷售。CATIA軟件以其強大的功能在飛機、汽車、輪船等設計領域享有很高的聲譽。全球知名的汽車公司已經100%的切換為CATIA設計,并且國內一汽集團也在CATIA上投入將近一個億,可見大家對CATIA軟件的認同,北汽福田汽車公司于2003年引進CATIAV5,并當年就在其旗下的歐曼重卡體現出明顯的效益。CATIA軟件在汽車設計上的應用越來越廣泛,下文以轉向助力器支架的設計改進過程為例,簡介使用CATIA軟件的經驗和體會。

一、故障的提出及分析

轉向助力器支架如(圖1-1)所示是用于固定轉向助力缸的零件,它的強度和質量直接關系到車輛的轉向性能,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,后果將不堪設想。當樣車生產出來后調試人員發現在空載條件下助力器支架隨助力缸運動而扭動,如果加上載荷則有被撕裂的趨勢。

CATIAV5軟件在汽車零部件強度設計上的應用+學習資料圖片1

圖1 轉向助力器支架實物圖

二、過去的傳統做法

如果按傳統的設計方法,一般會對問題件進行加強,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。如果通過計算方法分析則需要對問題件進行受力分析,但對于這種外形復雜的零件傳統力學的分析方法只能提供一個大致近似的結果,不能提供一個準確的答案。并且這種力學分析需要設計人員有較高的理論力學和材料力學的基礎,充裕的分析時間和豐富的設計經驗,而后者則是大多數剛接觸工作的設計人員所不具備的。目前階段國內也只有專門的研究機構能夠采用計算的方法,工廠一般很難開展。

三、引入CATIA

現在引入CATIA來進行輔助設計,就可以模擬該件工作時的極限受力狀態找到應力集中點及最大位移點,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度設計上的應用+項目圖片圖片2