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原文传递汽车油冷管振动特性及结构改进

论文题名：	汽车油冷管振动特性及结构改进
关键词：	汽车油冷管;振动特性;疲劳寿命;结构改进;模态分析
摘要：	汽车管路的振动是由于车身的外部环境所引起的，持续的动态载荷可能导致管路系统的局部发生疲劳失效。要确保汽车的安全行驶，管路系统结构的设计和振动的控制是至关重要的。　　本文从汽车管路系统设计研发的实际需求出发，结合某车型在运行过程中变速箱油冷系统管路出现的泄漏问题，研究了管路的振动特性，提出了管路的结构改进方案。主要从以下几方面展开了研究：　　首先，在分析汽车管路系统振动原理的基础上利用三维建模软件建立油冷管路系统的有限元模型，并对它的结构进行简化，通过ANSYSWorkbench有限元软件对管路系统进行了频率响应分析和疲劳分析，计算出它在频率85.333Hz下应力最大，且使用寿命最低为2.045×106次循环，低于管路的标准设计寿命107次循环。　　其次，结合管路仿真分析开展了油冷管路振动台振动试验，对管路系统进行扫频测试，根据油冷管路的实际共振位置识别出管路振幅最大点所对应的频率为82.544Hz，进一步在该频率下进行定频振动。结果显示，管路在振动33h后出现泄漏，且泄漏失效的位置在变速箱出油管与温控阀螺纹管嘴的连接处，该位置与仿真分析得出的危险薄弱点位基本保持一致。　　最后针对管路系统容易失效的部位提出结构改进方案，通过调节管路壁厚，增加固定支撑点，改变管路走向等方式对管路系统进行结构改进。同时对改进后的管路结构一一进行有限元仿真计算，并结合试验台振动测试的结果选取了一种最佳方案，该方案显示管路在频率113.4Hz下可持续振动60h，从而大大提高了管路的使用寿命。
作者：	张景惠
专业：	机械工程
导师：	吕海峰;程志远
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中北大学
学位年度：	2023