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基于频率响应分析的车架疲劳寿命预测研究
| 论文题名： | 基于频率响应分析的车架疲劳寿命预测研究 |
| 关键词： | 汽车车架;疲劳寿命;寿命预测;有限元分析 |
| 摘要： | 随着计算机技术和数值分析理论的发展,CAE技术在汽车产品设计中扮演着越来越重要的角色。利用有限元与多体动力学联合仿真,结合疲劳分析理论对汽车零部件进行受力状态与疲劳寿命的预测,为结构优化提供理论依据,能有效缩短整车产品开发周期,提高设计质量,降低研发成本。 采用时域信号描述随机过程算式复杂,而且缺乏统计特征,采用以功率谱密度为激励函数的信号输入,提高了运算效率;通过频率响应分析,避免了时域瞬态响应分析中时间步长的影响,获得了固有频率附近的峰值应力或应变,提高了计算精度。因此,本文从频域上对车架进行疲劳分析。 论文以某SUV车架为研究对象,首先建立车架的有限元模型,在对其进行强度、刚度、模态分析的基础上,采用垂直方向的单位位移激励对其进行频率响应分析,获得输入和结构应力之间的传递函数;然后以车架为柔性体建立整车刚柔耦合多体动力学模型,仿真得到载荷时间历程;最后利用MSC.Fatigue软件,根据车架的频率响应函数、上述动态载荷时间历程转换得到的功率谱密度和材料的S-N曲线,建立频域内的疲劳损伤模型。分析结果与实际路试情况十分相符,证明了基于频率响应分析的疲劳方法能够准确、高效地预测随机振动载荷作用下车体疲劳寿命,为今后开展相应汽车零部件疲劳寿命分析提供了可借鉴的方法。 |
| 作者： | 李源源 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 钱立军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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