CN115982846A - 电驱桥随机振动分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明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。本发明分析得出的振动疲劳数据误差小、可靠性、准确性高。

Description

电驱桥随机振动分析方法

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

因此，本发明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。

为了解决上述问题，本发明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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明具有以下优点：

1、本发明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。

因此，本发明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。

2、本发明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。

3、本发明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发明出于提升分析准确性而特别设计的。

4、本发明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，作为后续随机振动分析的基础，为电驱桥的随机振动分析提供动力学参数。

5、本发明的电驱桥随机振动分析方法，在桥壳总成上方的左侧设置左悬架刚度阻尼模型，包括：在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；在桥壳总成上方的右侧设置右悬架刚度阻尼模型，具体包括：在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。本发明通过设置的悬架阻尼模型和悬架弹簧模型等效为桥壳总成上方的悬架连接及承载质量，考虑了悬架阻尼参数和弹簧系数对电驱桥在随机振动下的影响，使得电驱桥振动分析数据更可靠、准确。

6、本发明的电驱桥随机振动分析方法，在悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型，包括：在左悬架刚度阻尼模型的上方设置左底盘质量块；在右悬架刚度阻尼模型的上方设置右底盘质量块；在左底盘质量块和右底盘质量块之间设置底盘刚性杆。左底盘质量块、右底盘质量块和底盘刚性杆共同构建出电驱桥与车辆底盘配合的工况，充分考虑到整车底盘质量对电驱桥随机振动分析的影响，确保振动分析结果准确性。

7、本发明的电驱桥随机振动分析方法，在桥壳总成的内部设置减速器模型，包括：在桥壳总成的内部设置等轴质量块和差速器质量块。通过把电驱桥内部的齿轮-轴-轴承等部件等效为集中质量的等轴质量块和差速器质量块，考虑了电驱桥内部零件总量对驱动桥在随机振动下的影响。

8、本发明的电驱桥随机振动分析方法，对电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析，包括：对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。分析获取的振动应力结果、振动疲劳寿命及失效位置等数据可用于评估电驱桥随机振动工况的性能水平，并以此数据对电驱桥给出改进建议，完善电驱桥集成开发阶段的设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的电驱桥随机振动分析方法的整体步骤流程图；

图2示出了本发明实施例的电驱桥随机振动分析方法的具体步骤流程图；

图3示出了本发明实施例的电驱桥仿真模型的整体结构示意图；

图4示出了本发明实施例的电驱桥仿真模型的剖视结构示意图。

附图标记说明：

1、桥壳总成；11、左轴头；12、右轴头；13、桥包；14、左板簧座；15、右板簧座；2、左约束；3、右约束；4、左下推支座；41、左加载点；5、右下推支座；51、右加载点；6、左悬架刚度阻尼模型；61、左悬架阻尼模型；62、左悬架弹簧模型；63、左悬架刚性杆；7、右悬架刚度阻尼模型；71、右悬架阻尼模型；72、右悬架弹簧模型；73、右悬架刚性杆；8、底盘简化模型；81、左底盘质量块；82、右底盘质量块；83、底盘刚性杆；9、减速器模型；91、等轴质量块；911、一轴质量块；912、二轴质量块；913、三轴质量块；92、差速器质量块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图4所示，本实施例公开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1的左右两端增加约束；在桥壳总成1的下方设置左加载点41和右加载点51；在桥壳总成1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8；在桥壳总成1的内部设置减速器模型9；

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；

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的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41和右加载点51上；

对电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析。

本实施例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41和右加载点51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。

因此，本发明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41和右加载点51)，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代入电驱桥的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。

图2为本实施例的电驱桥随机振动分析方法的详细步骤流程图，图3和图4为本实施例的电驱桥仿真模型的结构示意图，下面结合附图，对各步骤进行详细介绍。

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；在桥壳总成1的下方设置左加载点41和右加载点51；在桥壳总成1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8；在桥壳总成1的内部设置减速器模型9。

具体的，有限元软件可以利用商用仿真软件进行电驱桥仿真模型的构建，使得集成开发阶段无需搭建电驱桥真实使用场景，可以节省研发成本及缩短研发周期。

在桥壳总成1的左右两端增加约束包括：在桥壳总成1的左轴头11增加固定的左约束2；在桥壳总成1的右轴头12增加可移动的右约束3，并释放桥壳总成1的轴向移动及周向转动自由度。通过左约束2、右约束3均和桥壳总成1的配合并且释放桥壳总成1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。

本实施例中，桥壳总成1包括左轴头11、右轴头12和桥包13，其中，左轴头11和右轴头12上均设有轮毂轴承，桥包13位于左轴头11和右轴头12之间。

左约束2固定连接在左轴头11上的轮毂轴承处，右约束3可移动地连接在右轴头12上的轮毂轴承处。按此设置，使得桥壳总成1具备周向转动自由度和轴向移动自由度，使得桥壳总成1受力时可向中间变形，避免受力时断裂，也更符合桥壳总成1使用工况。具体的，左约束2固定于地面，右约束3底部设置滚轮，便于右约束3自适应移动。

在桥壳总成1的下方设置左加载点41和右加载点51，包括：在桥壳总成1的下方设置左下推支座4和右下推支座5，在左下推支座4上设置左加载点41以及在右下推支座5上设置右加载点51。设置的左下推支座4和右下推支座5，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41和右加载点51分别设置于左下推支座4和右下推支座5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1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，因此左加载点41和右加载点51的设置点是本发明出于提升分析准确性而特别设计的。

为便于理解本实施例，现对加载点的设置作进一步说明，使用场景中，桥壳总成1的下方与悬架刚性连接，将设置的左下推支座4和右下推支座5等效为电驱桥与悬架的刚性连接点，在随机振动中，悬架会对电驱桥形成一个连续振动加载力，因为此处作为测试和振动信号的提取点(左加载点41和右加载点51)，使得振动信号可连续获取，确保测试结果准确可靠性，而其他位置，例如桥壳总成1的上方与车辆底盘的连接点，在随机振动时可能会存在间歇，使得振动数据不连续，难以保证振动分析数据的可靠性。

在桥壳总成1的上方设置悬架阻尼模型，包括：在桥壳总成1上方的左侧设置左悬架刚度阻尼模型6；在桥壳总成1上方的右侧设置右悬架刚度阻尼模型7。

具体的，在桥壳总成1上方的左侧设置左悬架刚度阻尼模型6，包括：在桥壳总成1上方的左侧设置左悬架阻尼模型61和左悬架弹簧模型62；在桥壳总成1上方的右侧设置右悬架刚度阻尼模型7，包括：在桥壳总成1上方的右侧设置右悬架阻尼模型71和右悬架弹簧模型72。本实施例通过设置的悬架阻尼模型和悬架弹簧模型等效为桥壳总成1上方与车辆底盘之间的连接结构，考虑了悬架阻尼参数和刚度系数对电驱桥在随机振动下的影响，使得电驱桥振动分析数据准确性更可靠。

具体的，通过测试标定，将左悬架阻尼模型61的阻尼系数以及左悬架弹簧模型62的刚度系数标定出来，从而得到左悬架刚度阻尼模型6的阻尼系数和刚度系数；同理，标定出右悬架刚度阻尼模型7的阻尼系数和刚度系数，将标定出来的数据代入电驱桥仿真模型计算使用，从而完成悬架模型等效。

可以理解的是，不同车型对应的阻尼系数及刚度系数不同，可以通过标定车型得到对应的阻尼系数和刚度系数。

更为具体的，左悬架阻尼模型61和左悬架弹簧模型62均通过左悬架刚性杆63与桥壳总成1上的左板簧座14连接；右悬架阻尼模型71和右悬架弹簧模型72均通过右悬架刚性杆73与桥壳总成1上的右板簧座15连接。

在悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型8包括：在左悬架刚度阻尼模型6的上方设置左底盘质量块81；在右悬架刚度阻尼模型7的上方设置右底盘质量块82；在左底盘质量块81和右底盘质量块82之间设置底盘刚性杆83。本实施例的左底盘质量块81、右底盘质量块82和底盘刚性杆83共同构建模拟出电驱桥与车辆底盘配合的工况，充分考虑到整车底盘质量对电驱桥在随机振动下的影响。

具体的，通过测试，将左底盘质量块81和右底盘质量块82的数据代入到底盘简化模型8中，作为振动分析输入数据。示例性的，左底盘质量块81和右底盘质量块82的数据也可以通过实际称重获得。

减速器模型9设置于桥包13内。在桥壳总成1的内部设置减速器模型9包括：在桥壳总成1的内部设置等轴质量块91和差速器质量块92。通过把电驱桥内部的齿轮-轴-轴承等部件等效为集中质量的等轴质量块91和差速器质量块92，充分考虑了电驱桥内部零件总量对驱动桥在随机振动下的影响。

具体的，等轴质量块91和差速器质量块92均设置为简支梁与桥壳总成1上的轴承安装孔相连接的形式，等轴质量块91和差速器质量块92的数据也可通过实际称重获得。

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。

本实施例中，通过对构建的电驱桥仿真模型进行模态分析，就能够获得电驱桥仿真模型的模态特性，作为后续随机振动分析的基础，为电驱桥的随机振动分析提供动力学参数。

具体的，模态分析包括对左约束2、右约束3、左下推支座4和右下推支座5进行的固有频率和振型的模态分析。此处需要说明的是，模态分析的原理及方法为本领域的公知技术，此处不再赘述。

获取整车工况下的电驱桥的随机振动信息。

可以理解的是，整车工况具体可以是城市道路行驶工况或乡村公路行驶工况，具体可根据实际需要选择，本实施例不作具体限制。

具体的，车辆在相应的整车工况下行驶，将信息采集传感器放置于车辆的电驱桥上，就能够采集电驱桥在整车工况下随时间变化的随机振动信号。具体的，信息采集传感器可以是振动传感器或加速度传感器，以采集获得电驱桥的随机振动信号(振动频率或加速度变化等数据)。为确保采集和测试位置的一致性，本实施例将信息采集传感器放置于电驱桥下方与悬架的支撑连接处，使得与电驱桥仿真模型的左加载点41和右加载点51的位置对应，提升后续随机振动分析的数据可靠性。

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。

本实施例中，根据上述步骤获取的整车工况下的电驱桥的随机振动信号构建功率谱密度函数，以为后续的振动分析提供加载数据。由于利用随机振动信号如何来构建功率谱密度函数为本领域的公知常识，此处不再赘述。

将功率谱密度函数对应的离散值加载至左加载点41和右加载点51上。

具体的，将功率谱密度函数对应的离散值加载至左加载点41和右加载点51上进行随机振动分析，明确了电驱桥随机振动分析时载荷加载位置，简化了电驱桥随机振动模型。由于实际应用场景中，左加载点41和右加载点51对应的位置同时受力，因此测试加载时，将功率谱密度函数对应的离散值同时加载至左加载点41和右加载点51。可以理解的是，此处的电驱桥仿真模型为经过模态分析的。

对电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析。

具体的，对电驱桥仿真模型进行随机振动疲劳分析包括：对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。分析获取的振动应力结果、振动疲劳寿命及失效位置等数据可用于评估电驱桥随机振动工况的性能水平，并以此数据对电驱桥给出改进建议，完善电驱桥集成开发阶段的设计。

需要说明的是，本实施例的电驱桥仿真模型的构建、模态分析以及随机振动疲劳分析等步骤均在有限元软件中进行，将相关的等效模块的质量数据及刚度、阻尼系数等数据输入等效模型，并将功率谱密度函数对应的离散值分别加载至左加载点41和右加载点51上，就能够自动进行随机振动分析计算，并输出电驱桥的振动应力结果、振动疲劳寿命及失效位置。由于利用有限元仿真软件进行仿真模型构建、模态分析以及随机振动分析等原理及方法均为现有技术，在此不再赘述。

因此，本实施例的电驱桥随机振动分析方法具备如下优点：

(1)通过分析整车工况下获取的随机振动信号，得到电驱桥随机振动的功率谱密度函数，并将函数值加载到电驱桥仿真模型上的加载点位置，进行随机振动疲劳分析，给出了复杂电驱桥系统随机振动的简化原则及载荷加载位置，解决了集成电驱桥复杂系统难以进行随机振动分析的问题。

(3)把悬架刚度、阻尼参数和簧上质量等效为一维振动系统与桥壳总成1上的板簧座相连接，综合考虑整车质量、悬架参数对电驱桥在随机振动下的影响、提高振动分析精度。

(4)把电驱桥内部的齿轮-轴-轴承等部件等效为等轴质量块91和差速器质量块92，充分考虑了电驱桥内部零件总量对电驱桥在随机振动下的影响。

(5)电驱桥通过悬架支撑车辆，又通过轮毂与轮胎连接，使得受力和振动传递路径复杂，本发明把桥壳总成1与轮毂轴承单元连接面作为桥壳固定支撑面设置左约束2及右约束3，下推支架作为固定随机振动输入位置，简化了电驱桥随机振动模型。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

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性。

5.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，所述的在所述桥壳总成(1)的上方设置悬架阻尼模型，包括：

在所述桥壳总成(1)上方的左侧设置左悬架刚度阻尼模型(6)；

在所述桥壳总成(1)上方的右侧设置右悬架刚度阻尼模型(7)。

6.根据权利要求5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)上方的左侧设置左悬架刚度阻尼模型(6)，包括：

在所述桥壳总成(1)上方的左侧设置左悬架阻尼模型(61)和左悬架弹簧模型(62)。

7.根据权利要求5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)上方的右侧设置右悬架刚度阻尼模型(7)，包括：

在所述桥壳总成(1)上方的右侧设置右悬架阻尼模型(71)和右悬架弹簧模型(72)。

8.根据权利要求5所述的电驱桥随机振动分析方法，其特征在于，所述的在所述悬架阻尼模型的上方设置底盘简化模型(8)，包括：

在所述左悬架刚度阻尼模型(6)的上方设置左底盘质量块(81)；

在所述右悬架刚度阻尼模型(7)的上方设置右底盘质量块(82)；

在所述左底盘质量块(81)和所述右底盘质量块(82)之间设置底盘刚性杆(83)。

9.根据权利要求1至8中的任一项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)的内部设置减速器模型(9)，包括：

在所述桥壳总成(1)的内部设置等轴质量块(91)和差速器质量块(92)。

10.根据权利要求1至8中的任一项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。

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