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原文传递重型自卸货车钢板弹簧疲劳耐久性研究

论文题名：	重型自卸货车钢板弹簧疲劳耐久性研究
关键词：	重型自卸货车;钢板弹簧;疲劳耐久性;寿命预测
摘要：	随着我国基础设施建设的不断推进与完善，工程自卸货车在其中起到了不可代替的作用。由于工程自卸货车运行工况比较复杂，具有载重大以及运行环境恶劣等特点，所以其疲劳耐久性能被广泛关注。钢板弹簧作为车辆中广泛应用的弹性元件，其疲劳耐久性能直接影响到整车的可靠性以及行驶的安全性。　　目前针对汽车钢板弹簧的疲劳耐久性问题大多数科学研究和企业的实际生产过程中，主要还是按照国家标准规定进行室内台架试验和试验场强化道路试验来进行钢板弹簧疲劳寿命的研究，少有学者采用试验场强化道路试验与有限元仿真分析相结合的方法来进行钢板弹簧的可靠性研究。基于此，本文以某8×4重型自卸货车为研究平台，通过对右前少片式变截面钢板弹簧道路载荷谱的采集，结合Ansys有限元分析软件及nCode疲劳分析软件对钢板弹簧进行疲劳耐久性的研究。本文主要工作内容：　　1.根据某汽车厂商提供的少片式钢板弹簧技术要求以及尺寸参数，利用SolidWorks三维绘图软件完成每片板簧以及总成模型的建立。以x-t形式导入Ansys有限元分析软件中，利用Ansys对钢板弹簧总成进行材料属性的界定、网格划分、加载约束等一系列前处理过程，对钢板弹簧进行满载加载，得到静力仿真结果与试验要求进行比对，验证模型的准确性并分析钢板弹簧应力较为集中的点，为后续强化路面上钢板弹簧应力集中点数据的采集提供依据，为疲劳寿命分析提供基础。　　2.以某8×4重型自卸货车为基础，结合GB/T12534-1990《汽车道路试验通则》、GB/T12678-2021《汽车可靠性行驶试验方法》以及试验场强化路面采集规范制定整车传感器的布置和信号采集方案，对整车进行数据的采集。根据有限元分析结果，对钢板弹簧关键点处进行载荷谱的采集和后期数据的整合与处理，为钢板弹簧疲劳耐久性研究提供精确的道路载荷谱。　　3.结合有限元分析结果、强化路面采集整理得到的载荷谱以及在nCode疲劳软件中创建修正后材料的S-N曲线，进行钢板弹簧疲劳寿命的分析，观察其疲劳寿命结果。通过与采用名义应立法求得的试验场强化路面试验钢板弹簧疲劳寿命进行比对，验证有限元仿真分析模型在进行钢板弹簧疲劳寿命分析应用的可行性。　　通过有限元分析得到钢板弹簧在此载荷谱下的疲劳循环寿命与试验场实际道路寿命进行比较，发现仿真试验验证的结果与真实强化道路试验计算得到的寿命接近。提供了一种基于试验场强化道路试验与有限元仿真分析试验相结合研究钢板弹簧疲劳寿命的方法，可以有效地缩短研发周期，降低研发成本，对产品前期的设计开发具有重要意义。同时，本文对试验场强化路面道路载荷谱的采集与处理、nCode疲劳分析软件与有限元分析结果的关联性问题做了进一步的介绍，为后期研究人员提供参考。
作者：	李文卿
专业：	交通运输工程
导师：	刘占峰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	内蒙古工业大学
学位年度：	2022