文献综述
1.前言
汽车在人类的社会生产生活中扮演着必不可少的角色，它由人类创造出来并反馈于人类。汽车自出世以来就以惊人的速度发展着，逐渐成为衡量人们生活标准的重要标志之一。现如今汽车行业竞争激烈，发展迅速，产品更新换代速度快。企业为了提高竞争力，努力降低成本，扩大生产规模，来满足人们日常的需求。生产过程中各个零部件都要经过严格的测试，检验其性能状态。
而驱动桥壳是车辆总成中必不可少的承载件，又是传力件，其形状复杂，形状小。驱动桥壳作为最关键的承载零件之一，在受到剧烈的冲击载荷的情况下，以及驱动桥内部的半轴、主减速器等和一些外在的行驶条件也可能产生一些不利于车辆的动态性能的因素，更严重的还会使驱动桥产生极大的动应力，从而使驱动桥产生裂痕或者直接破坏，对于车辆的行驶安全有着极大的威胁。它的性能直接影响了汽车的安全性和可靠性。
合格的驱动桥壳应该具有良好的静、动态性能和抗疲劳的能力。台架试验结果准确但是却周期长，成本高。所以利用辅助软件CATIA对其进行三维建模，再利用参数化软件ANSYS模拟零部件的台架试验，完成所需要的分析。此举可以大大节省时间，更好地适应市场需求，快速抢占需求者市场，既节约了成本又完成了企业的自主研发的能力，在现阶段得到广泛的应用。
2.研究现状
在过去的时间里，人们通常对汽车的驱动桥壳模型来进行台架试验或者是通过传统的电测试验来测量判断其强度是否合格，是否满足生产需要，如在桥壳表面放置应变片之后，然后记录车辆在特定的行驶工况下满载运行情况，并且检测其应力。近年来，随着计算机技术的不断完善，在此基础上的有限元分析方法也逐渐走入人们的视野，得到大力的推广和鼓励使用。汽车驱动桥壳有限元分析近年来主要是根据有限元理论，利用UniGraphis或者是CATIA软件建立汽车驱动桥壳的三维模型，再将其导入到CAE、Hypermesh或是UG中进行驱动桥壳的结构分析，按照国家标准对其进行模态分析，进一步完成优化设计。在国外，比如日本，上个世纪 70 年代左右，有限元分析方法就开始被用于汽车工业的研究设计中，用于驱动桥壳的强度刚度的分析。通过优化，可以明显的地节约成本，响应汽车开发的“智能”“环保”，故应用广泛。
安徽理工大学的王开松等人以重型卡车驱动桥为例，基于SolidWorks建立了桥壳的三维参数化模型，运用Workbench对其进行了静力强度、振动模态和疲劳寿命的有限元分析，结果表明：桥壳在刚度和强度上存在较大的裕度。在此基础上，采用目标驱动优化方法，建立了以桥壳质量最小为设计目标，以强度和变形量为约束条件的优化模型，进行了轻量化设计：轻量化效果明显最后对轻量化后的桥壳进行了振动模态、疲劳寿命的有限元验证，以及桥壳的台架试验验证，验证结果共同表明桥壳的轻量化设计是可行的[1]。
张和平，徐文涛等人在武汉理工大学学报上发表的《微型汽车驱动桥壳的疲劳寿命预测》中，针对桥壳进行有限元分析，在分析结果的基础上进行疲劳寿命计算，首先对桥壳模拟实际工况进行静力学分析，得到其应力分布，在此基础上对载荷 －时间历程计数，提取疲劳载荷谱，结合材料的S-N 曲线计算单个循环的损伤。 最后运用Miner累积理论对循环损伤进行计算，求得桥壳的疲劳寿命。结果表明机械结构疲劳寿命预测主要是建立在有限元分析的载荷 －时间历程结果上，仿真计算的疲劳位置与台架试验吻合，最低疲劳寿命偏差在合理的范围内，证实仿真计算法预测桥壳的疲劳寿命能缩短开发周期 ，降低产品成本，为新产品的试验设计提供了指导[3]。
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