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基于虚拟迭代的某商用车驾驶室疲劳寿命分析研究
| 论文题名： | 基于虚拟迭代的某商用车驾驶室疲劳寿命分析研究 |
| 关键词： | 驾驶室;惯性释放;刚柔耦合多体模型;虚拟迭代;疲劳分析;商用车 |
| 摘要： | 随着经济水平的提高，我国的汽车工业得到了迅速的发展，汽车的耐久可靠性越来越得到企业的重视，其性能的好坏直接影响到汽车的市场竞争力。本文以某商用车驾驶室为研究对象，基于虚拟迭代原理求取驾驶室与车架结合部位的载荷谱，利用有限元和疲劳分析理论对驾驶室进行疲劳仿真分析，最终通过台架试验验证其疲劳仿真结果的正确与否，在疲劳仿真分析结果的基础上对驾驶室进行结构上的优化，使其疲劳开裂问题得到解决。 本文是在驾驶室CATIA三维模型的基础上利用有限元分析软件HyperMesh建立全内饰驾驶室有限元模型，并对其进行单位载荷下的惯性释放静力学分析，建立有限元模型的难点是焊点的选择和驾驶室内外饰附件的添加，本文采用Acm实体单元对驾驶室点焊进行模拟，缝焊采用壳单元进行模拟;内外饰通过集中质量的形式进行添加，这样驾驶室不仅满足其力学特性而且使建模更加简单。载荷谱的提取是驾驶室疲劳分析的重要一环，本文采用虚拟迭代的方法进行载荷谱的提取。虚拟迭代需要以多体动力学模型为载体，本文利用多体动力学仿真软件Adams建立驾驶室车架刚柔耦合多体动力学模型，模型的各部件的机械参量（驾驶室的质心转动惯量、衬套的刚度阻尼特性等）通过试验的方式测得，在驾驶室车架多体模型的基础上利用驾驶室悬置处的加速信号在虚拟迭代软件Femfat.lab中求得驾驶室车架模型的激励位移谱，最终把迭代出来的位移谱在驾驶室和车架多体模型中进行仿真分析得到驾驶室悬置处的载荷谱。最终本文以驾驶室单位载荷下的惯性释放静力分析结果为载体，基于驾驶室结合部位提取得到的载荷谱及材料的E-N曲线，在疲劳仿真软件中对其进行疲劳仿真分析。 为了更加准确的解决驾驶室疲劳分析，本文还对上述疲劳仿真分析结果进行台架疲劳试验验证，验证其结果准确与否。最后在疲劳分析结果和试验验证的基础上对驾驶室进行结构上的优化，使驾驶室开裂问题得到解决。本文采用试验与虚拟仿真相结合的方法，缩短了疲劳分析周期的同时还保证了其精度。 |
| 作者： | 张少辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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