基于ANSYS的车辆工程教学中有限元软件教学研究_肖平.pdf
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1、科技视界Science&Technology Vision1绪论目前,由于石油资源的不可再生以及汽车尾气对环境的污染,燃油车的发展受到了限制1。必须找到一种新的能源来替代石油作为驱动汽车的燃料2。而电力由于其清洁性和环保性,越来越多的汽车企业、教学行业研究人员对电动汽车的研究正在如火如荼地进行中3。随着企业、教学科研人员对电动汽车的研究不断深入,各种各样的不同功能的电动汽车相继问世4。在此过程中,轮毂电机因其优秀的驱动特点和动力性能渐渐地进入教学科研人员的视野5。轮毂电机的优势就在于将动力、传动和制动三个系统整合在了一起,集成在车轮内。并且装配轮毂电机的电动汽车不需要离合器、变速器等复杂传动系
2、统和辅助系统的零部件,这使得车辆底盘构造更加简单,传动效率得到提高6。在转向方面,传统汽车采用装备有机械差速系统装置,可以产生车辆左右轮之间的差速,而轮毂电机驱动的电动汽车的动力是由轮毂电机直接驱动车轮,带动车辆行驶。轮毂电机驱动的电动汽车在转向行驶时需要电机控制器对各个车轮的转向机构的电机正反转及转速进行控制。为了在车辆工程实验教学过程中将理论与实际更好地结合起来,更直观地使教学科研人员对车辆的操控性和转向稳定性进行研究,此次利用 solidworks 软件进行模型的建立,然后采用ANSYS 软件对轮毂电机转向机构模型进行受力分析,研究其运动特点,从而在教学过程中达到实践教学的目的。2软件介
3、绍2.1建模软件目前机械绘图软件有许多个,如 solidworks,UG,CATIA 等。之所以选择 solidworks,是因为其简便快捷的特点,使得绘图效率得到较大提升。其具备各种DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2022.30.30基于 ANSYS 的车辆工程教学中有限元软件教学研究肖平1杨东德1马建国1苗景琦1孙加龙2(1.安徽工程大学机械工程学院 安徽芜湖241000)(2.芜湖中集瑞江汽车有限公司技术研究院 安徽芜湖241002)【摘要】随 着教 育 水 平 的不 断 提高,为 了使 学 生 在车 辆 工 程专 业 的 实 践 能 力 以 及 在 企 业
4、实 习 绘 图 能 力 得 到 提 升,对ANSYS软件 在 车 辆工程 教学 中 的应用 做了 研 究。一方 面,采 用solidworks软 件 进 行 轮 毂电 机模型 转向机 构的 建 立,为受 力分 析 做准 备。另一 方 面,将 模型导 入 到ANSYS软 件中进 行 受 力 分 析。本文通 过 软 件仿 真分 析 来 预 测装 有 轮毂 电 机的 汽车 轮胎 转 向 运动 受力特点,为 车辆 工程 实 践教 学 与实 验 研 究奠 定了 一 定基 础。【关 键词】车 辆工 程 专业;建 模;ANSYS仿 真;实 践 教 学 研究基 金 项 目:2020年 安 徽 省 高 等 学
5、校 省 级 质 量 工 程 项 目 资 助:校 企 合 作 实 践 教 育 基 地“安 徽 工 程 大 学 芜 湖 中 集 瑞江 汽 车 有 限 公 司 实 践 教 育 基 地”(2020sjjd012);安 徽 工 程 大 学2021年 校 级 本 科 教 学 质 量 提 升 计 划 项 目 资 助:教 学 团 队“车 辆 工 程 专 业 教 学 团 队”(2021jxtd02);安 徽 工 程 大 学2021年 校 级 本 科 教 学 质 量 提 升 计 划 项 目 资 助:基 层 教 学 组 织 示范 项目“车 辆 工 程系”(2021jcjxzz02)。作 者 简介:肖 平,博士,教授
6、,研 究 方向 为汽车 动 力学 与 仿真 技 术。科学课堂104Science&Technology Vision科技视界丰富的建模命令,可以为各种形状的模型提供建模的方法,同时在实践教学中提供了更加可靠高效的方法。Solidworks 软件有功能强大、简单易学、组件繁多和不断创新等特点,这使得 SolidWorks 成为目前教学科研中主流的三维建模解决方案。SolidWorks 能够在设计过程中提供不同的设计方案供用户选择、减少模型错误以及提高模型产品的质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能,而且对每个用户来说,操作简单、方便理解、易学易用。2.2分析软件ANSYS 是一款有限
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