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原文传递 电动汽车前悬架控制臂有限元分析及疲劳寿命预测
论文题名: 电动汽车前悬架控制臂有限元分析及疲劳寿命预测
关键词: 麦弗逊悬架;控制臂;刚柔耦合;疲劳寿命;有限元
摘要: 控制臂是麦弗逊悬架系统中重要的传递和导向装置,对汽车平顺性、操作稳定性、安全性有着重要的影响,因而需要对控制臂的结构性能进行研究。
   本文以某电动汽车控制臂为研究对象,基于多体刚柔耦合理论、有限元分析技术和疲劳分析理论,对控制臂的强度、刚度性能、动态性能以及疲劳性能进行分析,具体研究内容包括:
   基于有限元思想和建模原则,运用HyperMesh软件建立控制臂有限元模型,通过Optistruct求解器完成控制臂模态分析设置,提取模态参数,生成控制臂中性模态mnf文件。进一步分析控制臂模态性能,设计控制臂模态试验方案,提取控制臂实验模态参数,验证有限元模型的正确性。
   结合多体动力学及刚柔耦合理论,在ADAMS/Car模块中,导入控制臂中性模态mnf文件,建立前悬架多体刚柔耦合模型,并根据电动汽车三维模型参数进行模型修改。同时,装配电动车后悬架系统、动力总成系统、转向系统、车身模型、轮胎等子系统,建立整车多体刚柔耦合模型。
   以轮胎地面接触力作为输入条件,进行前悬架静态分析,提取控制臂载荷边界条件。利用惯性释放在Optistruct求解器中进行通过不平路面、制动工况以及转弯工况下控制臂有限元强度计算。同时,完成控制臂纵向刚度以及侧向刚度分析。分析结果表明,该控制臂具有较好的强度性能以及刚度性能。
   在ADAMS/Car模块中建立B级路面,模拟整车模型在B级路面行驶工况,提取控制臂随机载荷疲劳数据。结合材料的S-N曲线,在Optistruct求解器中设置疲劳分析求解参数,进行疲劳寿命分析,并完成控制臂疲劳寿命评价,为疲劳试验和优化设计提供了指导。
  
作者: 陈亚洲
专业: 车辆工程
导师: 朱茂桃
授予学位: 硕士
授予学位单位: 江苏大学
学位年度: 2013
正文语种: 中文
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