[发明专利]传动轴总成的结构优化方法

权利要求书

1.一种传动轴总成的结构优化，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用CATIA软件按照BJ130设计图纸要求对其传动轴总成中花键轴、轴管、万向节叉等实体进行三维建模，建模完成后；利用CATIA装配界面将各个零部件按照相应的约束关系进行装配；同时，为了节约分析时间和减轻计算机计算负担，可以将传动轴总成进行相应的简化圆整处理；简化标准是在不影响分析结果的前提下尽可能提高分析效率；最后，将得到的零件实体利用stp的文件格式保存下来；

(2)通过ANSYS Workbench对传动轴模型进行模态分析；得到传动轴在自由模态和约束模态下的固有频率以及相应的振型；

(3)通过ANSYS Workbench对传动轴各个零部件进行静力分析，研究其最大应变和应力以及相应的位移；同时查看是否符合标准；

工作原理：

一般而言，有多种方法用于推导有限元公式，其中包括直接法、虚位移法、最小势能法、变分法、加权余量法等；

直接法是直接根据单元的实际意义，建立关系；加权余量法直接使用控制微分方程求解，如求解传热及流体力学问题，变分法依赖于变分计算，这种方法涉及与结构力学中势能有关的函数极值；

各种方法的基本步骤都大体相同，可表示以下三个阶段；

(1)前处理

1)建立求解域并将其离散为有限个单元；

2)假设代表单元物理行为的单元形函数；

3)对单元建立方程；

4)将单元进行组合，构造总体计算矩阵；

5)应用边界条件、初值条件和载荷；

(2)求解

求解线性或非线性微分方程组，得到节点解，如得到不同节点的位移或温度值；

后处理

1)获得其他导出量，如结构场中应力、应变，温度场中的热通量等；

2)验证结果及处理问题。