电驱桥随机振动分析方法技术

本发明专利技术涉及车辆电驱桥振动疲劳分析技术领域，具体涉及电驱桥随机振动分析方法，该方法包括以下步骤：在有限元软件中建立电驱桥仿真模型，具体包括，在桥壳总成的左右两端增加约束；在桥壳总成的下方设置左加载点和右加载点；在桥壳总成的上方设置悬架阻尼模型；在悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型；在桥壳总成的内部设置减速器模型；对电驱桥仿真模型进行模态分析；获取整车工况下的电驱桥的随机振动信息；根据随机振动信息分析电驱桥随机振动的功率谱密度函数；将功率谱密度函数对应的离散值加载至左加载点和右加载点上；对电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析。本发明专利技术分析得出的振动疲劳数据误差小、可靠性、准确性高。准确性高。准确性高。

【技术实现步骤摘要】
电驱桥随机振动分析方法


[0001]本专利技术涉及车辆电驱桥振动疲劳分析
，具体涉及电驱桥随机振动分析方法。

技术介绍

[0002]电驱桥作为电动车辆的主要传动部件，为车辆动力传递、车辆行驶、控制命令的执行提供安全保证，因此其可靠性将关系到车辆能否正常行驶。在集成开发过程中，需要对电驱桥因承重受载变形、路面撞击以及随机振动可能导致的结构疲劳破坏进行分析，以确保电驱桥设计的可靠性。而有限元仿真分析方法能够避免构建真实结构模型所带来的研发成本增加、周期延长的问题，在产品集成开发设计中被广泛使用。
[0003]现有技术中，利用有限元仿真分析方法来分析机载机箱疲劳特性，该方法考虑频率带宽内结构动态响应与疲劳的关系，以机载机箱结构模态分析所得固有频率和振型为基础，基于使用工况的加速度功率谱密度激励荷载，对机载机箱进行随机振动分析，再结合材料的S
‑
N曲线，通过损伤累积的原理分析计算机载机箱结构的疲劳损伤、疲劳寿命和失效位置等。
[0004]由于电驱桥与机载机箱分属不同领域且使用场景、需要考虑的影响因素也不同，因此上述仿真分析方法并不能直接应用于电驱桥的振动疲劳分析中，而如何将有限元仿真分析技术充分应用在电驱桥集成开发过程中，为电驱桥的可靠性设计提供数据参考，是本申请亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于如何将限元仿真分析技术充分应用在电驱桥集成开发过程中，为电驱桥的可靠性设计提供数据参考，从而提供一种误差小、准确可靠的电驱桥随机振动分析方法。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电驱桥随机振动分析方法，包括以下步骤：在有限元软件中建立电驱桥仿真模型，包括，在桥壳总成的左右两端增加约束；在所述桥壳总成的下方设置左加载点和右加载点；在所述桥壳总成的上方设置悬架阻尼模型；在所述悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型；在所述桥壳总成的内部设置减速器模型；对所述电驱桥仿真模型进行模态分析，以获取所述电驱桥仿真模型的模态特性；获取整车工况下的电驱桥的随机振动信息；根据所述随机振动信息分析所述电驱桥的随机振动的功率谱密度函数；将所述功率谱密度函数对应的离散值加载至所述左加载点和所述右加载点上；对所述电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析。
[0007]可选的，所述的在桥壳总成的左右两端增加约束，包括：在所述桥壳总成的左轴头增加固定的左约束；在所述桥壳总成的右轴头增加可移动的右约束，并释放所述桥壳总成的轴向移动及周向转动自由度。
[0008]可选的，所述的在所述桥壳总成的下方设置左加载点和右加载点，包括：在所述桥
壳总成的下方设置左下推支座和右下推支座；在所述左下推支座上设置所述左加载点以及在所述右下推支座上设置所述右加载点。
[0009]可选的，所述的对所述电驱桥仿真模型进行模态分析，以获取所述电驱桥仿真模型的模态特性，包括：对所述左约束、所述右约束、所述左下推支座和所述右下推支座进行模态分析，以获取所述电驱桥仿真模型的模态特性。
[0010]可选的，所述的在所述桥壳总成的上方设置悬架阻尼模型，包括：在所述桥壳总成上方的左侧设置左悬架刚度阻尼模型；在所述桥壳总成上方的右侧设置右悬架刚度阻尼模型。
[0011]可选的，所述的在所述桥壳总成上方的左侧设置左悬架刚度阻尼模型，包括：在所述桥壳总成上方的左侧设置左悬架阻尼模型和左悬架弹簧模型。
[0012]可选的，所述的在所述桥壳总成上方的右侧设置右悬架刚度阻尼模型，包括：在所述桥壳总成上方的右侧设置右悬架阻尼模型和右悬架弹簧模型。
[0013]可选的，所述的在所述悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型，包括：在所述左悬架刚度阻尼模型的上方设置左底盘质量块；在所述右悬架刚度阻尼模型的上方设置右底盘质量块；在所述左底盘质量块和所述右底盘质量块之间设置底盘刚性杆。
[0014]可选的，所述的在所述桥壳总成的内部设置减速器模型，包括：在所述桥壳总成的内部设置等轴质量块和差速器质量块。
[0015]可选的，所述的对所述电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析，包括：对所述电驱桥仿真模型进行振动疲劳分析计算；对振动疲劳结果进行评估；获取所述电驱桥仿真模型的随机振动应力结果、振动疲劳寿命和振动失效位置。
[0016]本专利技术具有以下优点：
[0017]1、本专利技术的电驱桥随机振动分析方法，在有限元软件中建立电驱桥仿真模型，包括：在桥壳总成的左右两端增加约束，在桥壳总成的下方设置左加载点和右加载点，在桥壳总成的上方设置悬架阻尼模型，在悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型，在桥壳总成的内部设置减速器模型，从而将电驱桥内部及外部整体结构模拟出来，形成电驱桥仿真模型，并对其进行模态分析，以获取电驱桥仿真模型的模态特性，利用获取的整车工况下的电驱桥的随机振动信息分析电驱桥随机振动的功率谱密度函数，进一步将功率谱密度函数对应的离散值加载至左加载点和右加载点上，然后对电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析，确定出电驱桥的随机振动应力结果、振动疲劳寿命和振动失效位置等数据，为电驱桥的集成优化设计提供数据参考。
[0018]因此，本专利技术利用有限元软件建立电驱桥仿真模型，无需将电驱桥安装在整车上进行测试、省时省力、降低研发成本，同时给出了复杂电驱桥系统随机振动的简化原则以及明确载荷加载点位置(左加载点和右加载点)，解决了电驱桥复杂系统难以进行随机振动分析的问题；并将整车工况下的随机振动信息构建的功率谱密度函数数据载入电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析，能够更真实地模拟出电驱桥在整车工况下的随机振动情况，使得分析得出的振动疲劳数据误差小、可靠性、准确性高。
[0019]2、本专利技术的电驱桥随机振动分析方法，在桥壳总成的左右两端增加约束包括：在桥壳总成的左轴头增加固定的左约束；在桥壳总成的右轴头增加可移动的右约束，并释放桥壳总成的轴向移动及周向转动自由度。通过左约束、右约束均和桥壳总成的配合并且释
放桥壳总成的轴向移动及周向转动自由度，来模拟出电驱桥通过轮毂与轮胎连接的工况，提升了电驱桥仿真模型搭建的准确性，也简化了电驱桥随机振动模型。
[0020]3、本专利技术的电驱桥随机振动分析方法，在桥壳总成的下方设置左加载点和右加载点，包括：在桥壳总成的下方设置左下推支座和右下推支座，在左下推支座上设置左加载点以及在右下推支座上设置右加载点。设置的左下推支座和右下推支座模拟出实际工况下电驱桥与悬架的连接处，也为连接受力点，将左加载点和右加载点分别设置于左下推支座和右下推支座上，就能够等效出电驱桥受外部悬架结构的载荷加载情况，从而在桥壳总成上明确出电驱桥随机振动分析时载荷加载位置，便于随机振动信号的测试与提取，因此加载点的设置是本专利技术出于提升分析准确性而特别设计的。
[0021]4、本专利技术的电驱桥随机振动分析方法，对电驱桥仿真模型进行模态分析，以获取电驱桥仿真模型的模态特性，包括：对左约束、右约束、左下推支座和右下推支座进行模态分析，以获取电驱桥仿真模型的模态特性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电驱桥随机振动分析方法，其特征在于，包括以下步骤：在有限元软件中建立电驱桥仿真模型，包括，在桥壳总成(1)的左右两端增加约束；在所述桥壳总成(1)的下方设置左加载点(41)和右加载点(51)；在所述桥壳总成(1)的上方设置悬架阻尼模型；在所述悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型(8)；在所述桥壳总成(1)的内部设置减速器模型(9)；对所述电驱桥仿真模型进行模态分析，以获取所述电驱桥仿真模型的模态特性；获取整车工况下的电驱桥的随机振动信息；根据所述随机振动信息分析所述电驱桥的随机振动的功率谱密度函数；将所述功率谱密度函数对应的离散值加载至所述左加载点(41)和所述右加载点(51)上；对所述电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析。2.根据权利要求1所述的电驱桥随机振动分析方法，其特征在于，所述的在桥壳总成(1)的左右两端增加约束，包括：在所述桥壳总成(1)的左轴头(11)增加固定的左约束(2)；在所述桥壳总成(1)的右轴头(12)增加可移动的右约束(3)，并释放所述桥壳总成(1)的轴向移动及周向转动自由度。3.根据权利要求2所述的电驱桥随机振动分析方法，其特征在于，所述的在所述桥壳总成(1)的下方设置左加载点(41)和右加载点(51)，包括：在所述桥壳总成(1)的下方设置左下推支座(4)和右下推支座(5)；在所述左下推支座(4)上设置所述左加载点(41)以及在所述右下推支座(5)上设置所述右加载点(51)。4.根据权利要求3所述的电驱桥随机振动分析方法，其特征在于，所述的对所述电驱桥仿真模型进行模态分析，以获取所述电驱桥仿真模型的模态特性，包括：对所述左约束(2)、所述右约束(3)、所述左下推支座(4)和所述右下推支座(5)进行模态分析，以获取所述电驱桥仿真模型的模态特...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏永祥，武帅，李家扩，
申请(专利权)人：三一电动车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：