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履带车辆行动部分虚拟疲劳实验方法及扭力轴疲劳寿命预测
| 论文题名： | 履带车辆行动部分虚拟疲劳实验方法及扭力轴疲劳寿命预测 |
| 关键词： | 履带车辆;扭力轴;疲劳寿命;行驶系统;虚拟样机 |
| 摘要： | 履带车辆用途特殊，行驶环境恶劣，工况复杂多变，因此其行驶系统承受车辆自重、战斗载荷、冲击载荷和摩擦磨损等复杂载荷，许多构件易引起疲劳损伤，产生疲劳断裂。 为了满足使用单位的需求，保证履带车辆行动部分具有足够的可靠性，近些年来，国家一些相关部门在产品的设计、生产方面，对其疲劳损伤及载荷谱做了大量的卓有成效的研究工作。 本课题以某型履带车辆为载体，运用虚拟样机建立履带车辆刚柔耦合整车模型，分析推断履带车辆行驶过程的载荷，并利用“车辆—台架”实验系统进行虚拟实验，编制出扭力轴的载荷谱，计算扭力轴的疲劳寿命。 本课题所做的工作主要包括以下几个方面： ①利用虚拟样机技术，运用多体力学软件ADMAS的履带车辆工具箱ATV建立了履带车辆多刚体动力学模型；运用有限元软件建立了扭力轴的柔性体模型，在履带车辆多刚体模型中引入柔性体模型后通过修改约束关系，建立了履带车辆整车刚柔耦合模型。 ②通过实车试验，从静力学和动力学两个方面对整车模型的可信性进行了试验验证。 ③按照傅立叶逆变换法，编制了《ATV&RECURDYN路面生成程序》，程序可以按照路面不平度系数生成A与H共8个等级的随机路面。 ④对履带车辆整车载荷进行虚拟测试，通过虚拟试验获得负重轮轮轴上的力和车体上的特定测点的加速度，对所测数据进行数据处理后分析了二者之间的相关性，并推导得出在特定工况下二者之间的统计函数关系。 ⑤以负重轮耦合的方式构建“车辆—台架”试验系统，测量车体测点的加速度。获得扭力轴36582节点的载荷应力时间历程并对该节点载荷运用雨流计数法进行统计，得到整个任务剖面内的疲劳载荷谱。 ⑥由扭力轴材料的物理性能和力学性能，并参照扭力轴疲劳寿命的影响因素构造了S—N曲线。根据Miner线性累积损伤理论，运用名义应力法对扭力轴疲劳寿命进行了计算。 |
| 作者： | 刘吉 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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