基于路面載荷的轎運(yùn)車車架振動(dòng)疲勞分析.pdf

1、車架是車輛主要的承載結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度、剛度、動(dòng)態(tài)特性、疲勞性能對(duì)車輛運(yùn)行時(shí)的安全性有很大的影響，實(shí)際運(yùn)行中，車架強(qiáng)度更依賴于整車振動(dòng)和車架的隨機(jī)載荷響應(yīng)。揚(yáng)州某企業(yè)生產(chǎn)的轎車運(yùn)輸車在投入市場(chǎng)一段時(shí)間后，車架局部有裂紋產(chǎn)生，因此本文以出現(xiàn)裂紋的半掛車車架為研究對(duì)象，考慮路面不平度是引起車架振動(dòng)的原因，以有限元計(jì)算軟件和疲勞仿真軟件為平臺(tái)，對(duì)轎運(yùn)車車架進(jìn)行靜力分析、動(dòng)力學(xué)分析、疲勞破壞分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析目前國內(nèi)外有關(guān)車

2、架疲勞、車架隨機(jī)振動(dòng)、數(shù)值化疲勞仿真的研究現(xiàn)狀，在閱讀有關(guān)疲勞理論基礎(chǔ)上，包括疲勞載荷譜的統(tǒng)計(jì)學(xué)、應(yīng)力疲勞分析、應(yīng)變疲勞分析、裂紋擴(kuò)展分析、振動(dòng)疲勞分析，選擇適合本文研究對(duì)象的疲勞評(píng)估方法。⑵建立轎運(yùn)車車架有限元模型并進(jìn)行靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析。以UG中完成的三維車架模型為基礎(chǔ)，在抽取中性面、選擇合適單元類型、劃分網(wǎng)格后，進(jìn)行靜力分析，得到車架在靜態(tài)下的強(qiáng)度和剛度，校核車架強(qiáng)度;進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，得到預(yù)應(yīng)力下的車架固有頻率和振型，為判斷車

3、架振動(dòng)特性提供依據(jù);進(jìn)行頻率響應(yīng)分析，得到車架頻率響應(yīng)特性，進(jìn)一步分析車架的振動(dòng)特性。⑶針對(duì)轎運(yùn)車結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)，提出車架作用力載荷的獲取途徑和方法，即采集安裝在車架鋼板彈簧位置的傳感器的加速度信號(hào)，并對(duì)采集的信號(hào)數(shù)據(jù)在Matlab中進(jìn)行FFT變換和逆FFT變換，考慮轎運(yùn)車在路面運(yùn)行時(shí)受到路面隨機(jī)不平度的作用，估算出路面通過鋼板彈簧作用在車架上的作用力，并對(duì)作用力載荷完成PSD分析，得到了車架載荷譜，并完成了載荷譜和軟件的數(shù)據(jù)連接。⑷對(duì)