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重型卡车前轴的静动态强度分析及试验研究
| 论文题名： | 重型卡车前轴的静动态强度分析及试验研究 |
| 关键词： | 重型卡车;前轴;静动态强度;疲劳寿命;台架试验 |
| 摘要： | 前轴是汽车转向从动桥的重要部件，其性能直接影响汽车的安全性与可靠性。因此，设计的前轴应具有足够的静强度和良好的动态性能。本文结合某重型卡车前轴的开发，运用CAE对前轴进行有限元分析获得其力学性能，并通过台架试验进行验证，主要研究内容如下: 利用三维CATIA软件建立前轴几何模型，运用前处理软件HyperMesh对几何模型进行简化及几何清理，建立前轴的有限元网格模型。对前轴在三种典型工况下的载荷进行计算，并利用OptiStruct进行静力学分析。分析结果表明，三种工况下，前轴均不会发生静强度失效，在紧急制动工况下最危险，侧滑工况次之，垂直静载最安全。 利用RADIOSS软件对前轴进行模态分析，运用兰索斯法提取前轴自由状态下的前六阶固有频率与振型。前轴没有发生振动突变现象，并且前六阶固有频率远大于路面的激励频率范围0-50Hz，与人体的固有频率也相离甚远，不会引起前轴共振。 考虑影响疲劳强度的因素，建立前轴修正的S-N曲线，按照QC/T513-1999标准，利用ANSYS Workbench软件模拟前轴的垂直弯曲疲劳台架试验。由疲劳有限元理论分析结果可知，前轴的最低疲劳寿命为98.5万次，满足标准QC/T483-1999的要求。 为了验证有限元分析结果，按照汽车前桥台架试验标准，对设计前轴进行了台架试验，发现大部分测点的有限元应力计算值和试验测得值比较接近，相对误差在许可范围内，前轴的垂直弯曲疲劳台架试验的结果满足标准QC/T483-1999的要求。因此可以判定利用有限元方法对车桥进行的理论分析计算结果是可信的，所得出的结论具有指导意义。 |
| 作者： | 王正祥 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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