基于模態(tài)應力恢復的汽車傳動軸疲勞壽命預測與研究.pdf

1、隨著有限元理論、多體動力學理論和疲勞理論的不斷發(fā)展，近年來，基于以上理論的汽車零部件疲勞分析也成為了汽車研究的熱點領域之一。汽車傳動軸作為汽車傳動系的關鍵零部件之一，在工作過程中不斷承受交變載荷的作用，容易發(fā)生疲勞破壞，因此需要對其進行疲勞強度設計。目前，傳動軸疲勞壽命的評估主要靠臺架試驗，需花費大量人力物力。利用虛擬樣機技術對汽車零部件進行疲勞分析能夠大大縮短整車研發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)經(jīng)費。本文即利用虛擬樣機技術，根據(jù)某車型的設計參數(shù)對該

2、車型傳動軸進行了結(jié)構設計及有限元分析，并預測和研究了其關鍵零件十字軸的疲勞壽命。
　　首先，本文根據(jù)某車型的設計參數(shù)對其使用的傳動軸進行了結(jié)構設計，并建立了該傳動軸的有限元模型，對其進行了靜扭轉(zhuǎn)強度分析和模態(tài)分析，并以分析結(jié)果為基礎對其做了系統(tǒng)評價。
　　其次，對傳動軸中關鍵零件十字軸進行了基于模態(tài)應力恢復的疲勞壽命分析。使用MS C.Patran/Nastran獲得了十字軸的模態(tài)中性文件及含有模態(tài)應力信息的結(jié)果文件;在MS

3、C.Adams中建立了傳動軸剛?cè)狁詈系亩囿w動力學模型，通過仿真得到了進行疲勞分析所需的各階模態(tài)對應的DAC文件;最后將載荷時間歷程文件導入到MSC.Fatigue中，編制十字軸材料的S-N曲線，對十字軸進行了疲勞壽命分析，獲得了十字軸在特定工況下疲勞壽命的分布情況及最危險點的壽命值。
　　最后，對一些影響十字軸壽命的因素進行了研究。分別對比了不同材料、不同油口位置、不同形狀和不同傳動軸安裝夾角對十字軸疲勞壽命的影響。發(fā)現(xiàn)使用20C