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驅(qū)動橋作為汽車四大總成之一，因位于動力傳動系的末端，工作時它的受載情形相當(dāng)復(fù)雜：在承受減速器、差速器和半軸等零部件重量的同時，同從動橋一起支承車架及其上的各總成質(zhì)量；行駛時，還要承受由車輪產(chǎn)生的牽引力、制動力、側(cè)向力、垂向力并經(jīng)懸架傳給車架。因此對驅(qū)動橋的關(guān)鍵零件橋殼設(shè)計提出了嚴(yán)格要求，即滿足強(qiáng)度和剛度的要求基礎(chǔ)上，應(yīng)使其結(jié)構(gòu)型式盡可能便于制造、拆裝和調(diào)整。驅(qū)動橋橋殼分為整體式橋殼、分段式橋殼、組合式橋殼B類。整體式橋殼因具有較大的強(qiáng)度和剛度，且便于主減速器的裝配、調(diào)整和檢修，在各類汽車上得到了廣泛使用。但是由于其形狀復(fù)雜，因此應(yīng)力求解和振動分析比較困難。查閱有關(guān)汽車設(shè)計文獻(xiàn)，驅(qū)動橋橋殼的傳統(tǒng)設(shè)計方法有圖解法、實驗法分析模型簡化法。這些設(shè)計方法都存在一定的缺陷。
近年來，許多研究人員利用有限元分析方法對橋殼進(jìn)行了設(shè)計計算及優(yōu)化。因此將以某汽車上使用的整體式橋殼為研究對象，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和模態(tài)有限元分析軟件是融合結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的有限元軟件。有限元法是一種采用計算機(jī)求解結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)力學(xué)問題的數(shù)值解法。由于有限元法具有精度高、適應(yīng)性較強(qiáng)和計算格式規(guī)范等各種優(yōu)點，故在短短幾年間已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空宇航、汽車、船舶、土木、核工業(yè)及海洋工程等各個領(lǐng)域，已成為機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中一種重要的分析工具。
隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和軟、硬件環(huán)境的不斷提高，高檔計算機(jī)和工作站的逐步普及，為的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件，并展示出更為廣闊的工程應(yīng)用前景公司開發(fā)的新一代協(xié)同仿真環(huán)境，如圖所示。它能直接讀入各種軟件的零件模型，并在其統(tǒng)一環(huán)境中實現(xiàn)任模型裝配和分析。整合相同或不同軟件模型數(shù)據(jù)得到分析用的模型庫，這些模型庫保留中的設(shè)計參數(shù)，并通過連接技術(shù)實現(xiàn)與的軟件之間的共享，其優(yōu)點是任何和人員對設(shè)計的改變都立即反映到對方軟件環(huán)境中，從而實現(xiàn)設(shè)計與仿真的同步協(xié)同的協(xié)同開發(fā)環(huán)境可以很好地實現(xiàn)對設(shè)計、仿真分析和試驗的協(xié)同和管理，使設(shè)計人員、分析人員以及試驗人員甚至管理人員能夠?qū)崿F(xiàn)在同一個平臺上同時工作和交流協(xié)同。在同一平臺下，不僅實現(xiàn)對各軟硬件以及數(shù)據(jù)等資源的合，各部門的不同設(shè)計、分析和試驗人員實現(xiàn)協(xié)同研發(fā)、數(shù)據(jù)共享與交換，而且極大地提高了設(shè)計研發(fā)的效率和管理水平。
驅(qū)動橋橋殼工作受力情況復(fù)雜，而車輛的行駛條件，如道路情況、氣候條件及車輛的行駛狀態(tài)等又是千變?nèi)f化的，因此在設(shè)計過程中必須對橋殼的應(yīng)力、變形、危險部位的應(yīng)力、振動情況等進(jìn)行計算和校核。有限元法已廣泛應(yīng)用到驅(qū)動橋橋殼設(shè)計中，通過對驅(qū)動橋橋殼的有限元計算，既可以分析驅(qū)動橋橋殼的強(qiáng)度及模態(tài)等情況，也可以比較各種設(shè)計方案，在滿足強(qiáng)度和剛度要求的條件下，為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提出可行的措施和建議。
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