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基于疲劳寿命分析的汽车扭力梁悬架结构优化
| 论文题名： | 基于疲劳寿命分析的汽车扭力梁悬架结构优化 |
| 关键词： | 汽车扭力梁悬架;疲劳寿命;结构优化;操纵稳定性;有限元分析 |
| 摘要： | 针对某型号汽车的扭力梁悬架在服役状态下提前出现疲劳裂纹这一现象，本文拟通过对汽车扭力梁悬架疲劳总成分析，在结构上进行优化，以提高其疲劳寿命，从而解决疲劳断裂的问题。 扭力梁式悬架的组成为中间的横梁加两边的纵臂，纵臂通过橡胶衬套跟车身连接。悬架本身的结构比较简单，没有多余的杆件结构，安装跟拆卸都比较简单。安装的空间也不大，且安装点较少，对车轮的运动不会造成干涉。其结构本身能够吸收来自路面的扭矩，同时还能充当横向稳定杆的作用，具备较好的操纵稳定性能。本文先测量扭力梁悬架实体的几何尺寸，利用CATIA建立悬架的3D模型，然后在有限元前处理软件中建立悬架的有限元模型。结合空间线弹性力学理论，运用有限元法对扭力梁悬架做了分析。结合国家行业标准，验证了悬架在极限扭转，最大侧向力，冲击载荷这三种极限工况下是安全的。之后选择了动态响应分析中的直接瞬态响应分析法对悬架进行FEM分析。在动力学分析软件中建立悬架的简易的整车动力学模型，仿真得到悬架与车身连接处的载荷历程。再对悬架进行动载模拟，通过跟试验结果进行对比，选择最合适的载荷历程作为悬架的载荷边界条件。通过正确的加载，在PATRAN中进行悬架的瞬态响应分析，得出其应变的分布结果。再在FATIGUE中运用裂纹萌生/应变寿命分析法计算悬架的疲劳寿命。最后，将得出的寿命转化成行驶里程跟悬架的实际情况进行对比，验证分析的准确性。 为提高悬架的疲劳寿命，分析其产生破坏的可能原因。研究弹簧硬点位置对疲劳寿命的影响，对其进行结构上相应的优化，最后通过此途径来达到提高疲劳寿命的目的。 |
| 作者： | 熊威 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄妙华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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