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CA6120U22D1型客车车架的随机振动和疲劳分析
| 论文题名： | CA6120U22D1型客车车架的随机振动和疲劳分析 |
| 关键词： | 客车车架;随机振动分析;疲劳分析;有限元模型;疲劳寿命分析;功率谱密度;危险位置;特定工况;路面不平度;静力分析;典型工况;计算机辅助设计;准静态;振动特性分析;强度和刚度;逆傅里叶变换;有限元计算;频率和振型;操作稳定性;载荷 |
| 摘要： | 车架是客车的主要承载结构,它的强度、刚度、动态特性和疲劳性能都直接影响着车架的安全性、舒适性、操作稳定性和使用寿命等基本性能。因此研究汽车车架的特性,在汽车设计中占有重要的地位,具有重大的经济和安全意义。 长春某客车厂2003生产的CA6120U22D1型客车车架在投入生产和使用的6年内发现,有部分的车架在使用三年到五年后发现有裂纹产生。因此本文以CA6120U22D1型客车车架为研究对象,以计算机辅助设计、有限元计算和疲劳分析等仿真技术为平台,构建了车架的有限元模型,对车架进行静力分析、随机振动分析和疲劳分析,来分析车架裂纹产生的原因。 首先对典型工况下的车架进行静力分析,得到车架的强度和刚度,并进行强度校核。对典型工况下的车架进行了预应力模态分析,得到车架的固有频率和振型模态特性。其次根据国标(GB7031-87)车辆振动输入-路面平度表示方法的路面分级标准,路面不平度功率谱密度,根据逆傅里叶变换原理,仿真出频域上的路面功率谱密度,对车架进行随机振动特性分析,得到车架危险部位的动态响应,找到了车架破坏的原因。最后在有限元静态和随机振动的基础上,直接把模拟的车架的动态载荷以及材料的特定S-N曲线作为疲劳分析载荷加载在车架有限元模型上,对车架进行准静态条件下的S-N疲劳分析,计算车架在特定工况下的疲劳寿命,并比对静态分析和准静态疲劳分析的车架的危险位置。并根据随机振动的结果,对最危险状态下的车架进行随机疲劳寿命分析,得到了特定工况下车架危险位置的疲劳寿命,验证了车架破坏的真正原因。 |
| 作者： | 匡霞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 史冬岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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