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基于实际载荷谱变速器虚拟疲劳试验方法研究
| 论文题名： | 基于实际载荷谱变速器虚拟疲劳试验方法研究 |
| 关键词： | 变速器;实际载荷谱;虚拟试验;疲劳寿命;车辆传动系统 |
| 摘要： | 变速器作为车辆动力传动系统的重要部件，其疲劳可靠性直接影响整车的疲劳可靠性和行驶安全性，因此疲劳寿命试验是变速器设计开发中必不可少的环节。随着CAE技术的快速发展，虚拟试验技术由于见效快、成本低而在汽车零部件设计开发中逐渐开始得到应用。目前，国内外相关学者对变速器虚拟试验进行了一些研究，也取得一定的成果，但基本上都是采用一些标准载荷谱进行疲劳仿真分析，而且缺乏有效的试验验证手段，因此影响虚拟试验可信度，在应用上受到限制。为此，本文基于变速器实际行驶载荷谱，结合整车与台架试验验证手段，对变速器虚拟疲劳试验方法进行系统研究，对于提高变速器虚拟疲劳试验准确性，加快变速器开发，具有较强的理论意义和工程应用价值。 首先，对变速器实测载荷谱进行了滤波去趋势项等预处理，消除信号奇异值，从而提高载荷数据的信噪比；结合速比、车速、GPS等信息，按档位提取了变速器各典型路面载荷谱，并对其进行了时频域特征对比分析，找出了较为恶劣的典型路面工况；运用雨流计数对各档位载荷谱进行外推，为后续变速器虚拟试验提取了设计、分析和验证载荷谱。 其次，结合某企业DCT变速器，建立了壳体、齿轮、轴承和轴等典型零部件有限元分析模型，在此基础上，分析了变速器内部载荷及传递路径，结合前面提取的设计分析载荷谱、材料强度理论和有限元分析方法，对壳体和齿轮等零部件进行了强度计算和分析，并提取了变速器壳体柔性体文件和模型。 然后，采用ADAMS软件建立了变速器刚柔耦合多体动力学模型，并添加了变速器扭转激励和路面激励等约束和边界条件，建立了与实车行驶工况一致的变速器虚拟试验系统，基于提取的实际行驶载荷谱进行了系统动力学仿真分析。结合MTS液压伺服扭转作动器和直线作动器，构建了与虚拟试验系统一致的变速器试验验证系统，以相同的激励和输入对虚拟试验系统进行了试验验证，确保了虚拟试验系统的可信度。 最后，结合虚拟试验系统，基于实际行驶载荷谱对变速器进行了动力学仿真分析，提取了壳体等关键零部件响应载荷谱，采用Goodman平均应力修正的材料S-N曲线，对变速器壳体进行了疲劳计算和分析。在此基础上，建立了基于实际载荷谱变速器虚拟疲劳试验流程和方法。 |
| 作者： | 彭吉刚 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邹喜红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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