某特種半掛車車架斷裂原因分析研究.pdf

1、國產(chǎn)某特種半掛車，廣泛應用于部隊長途運輸履帶重型裝備。由于部隊野戰(zhàn)訓練任務的需要，該車不僅會在高速及城市路況下使用，也經(jīng)常越野行駛在路面狀況較差的路段，行駛工況變化較大。在使用過程中鵝頸與牽引板連接處、懸架支架與下翼板連接處等位置經(jīng)常會出現(xiàn)車架的斷裂現(xiàn)象，繼而導致結(jié)構(gòu)破壞，不僅會影響行駛安全和半掛車的使用壽命，也會對部隊執(zhí)行任務的隱蔽性和時效性造成嚴重影響。車架作為半掛車主要的承載部件，對半掛車性能和質(zhì)量具有重要影響。由于運載貨物的特殊

2、性，該特種半掛車在結(jié)構(gòu)與受力特點上與通用半掛車有所不同，對翼梁的強度要求更高，且載荷分布不均勻。目前針對該類特種半掛車的理論分析與實驗研究較少，因此，針對該半掛車進行疲勞壽命分析，找出導致疲勞斷裂的原因，并提出改進意見，對于確定其結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，繼而對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計具有十分重要的意義。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)針對該特種半掛車車架在實際使用過程中出現(xiàn)的疲勞斷裂現(xiàn)象，建立起車架的有限元模型，以承載坦克時的典型工況為邊界

3、條件，對其進行靜態(tài)特性分析得到了相應的應力分布和變形情況，找到了應力集中的部位。
　　 (2)進行了模態(tài)分析，獲取了車架主要振型和固有頻率;基于多體動力學理論，建立起整車的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，進行了整車的行車模擬。通過對車架進行隨機振動分析，研究了該半掛車在典型路面工況的動態(tài)響應特性，得到了其加速度功率譜曲線，在此基礎上分析了車架結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)和可能發(fā)生共振的頻率范圍，提出了結(jié)構(gòu)改進建議，為該車型的設計優(yōu)化提供了有益的參考。
　

4、　 (3)考慮了四種等級路面載荷譜加載順序的影響，得到了兩種更貼近于隨機載荷譜的組合載荷譜，從而提高了疲勞壽命的估算精度。并通過分別計算兩種組合載荷譜下車架的疲勞壽命。對比發(fā)現(xiàn)，采用本文推薦組合載荷譜的結(jié)果更為合理。在此基礎上，考慮了表面狀態(tài)對壽命的影響，重新計算，分析結(jié)果表明:結(jié)合組合載荷譜與表面狀態(tài)的壽命預測方法比傳統(tǒng)方法能夠獲得更加合理的預測結(jié)果。
　　 (4)針對車架存在問題，著重從結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)以及材料三方面對車架進