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基于路面载荷的轿运车车架振动疲劳分析
| 论文题名： | 基于路面载荷的轿运车车架振动疲劳分析 |
| 关键词： | 轿车转运;货运汽车;车架强度;有限元分析 |
| 摘要： | 车架是车辆主要的承载结构，其强度、刚度、动态特性、疲劳性能对车辆运行时的安全性有很大的影响，实际运行中，车架强度更依赖于整车振动和车架的随机载荷响应。扬州某企业生产的轿车运输车在投入市场一段时间后，车架局部有裂纹产生，因此本文以出现裂纹的半挂车车架为研究对象，考虑路面不平度是引起车架振动的原因，以有限元计算软件和疲劳仿真软件为平台，对轿运车车架进行静力分析、动力学分析、疲劳破坏分析。 本研究主要内容包括：⑴分析目前国内外有关车架疲劳、车架随机振动、数值化疲劳仿真的研究现状，在阅读有关疲劳理论基础上，包括疲劳载荷谱的统计学、应力疲劳分析、应变疲劳分析、裂纹扩展分析、振动疲劳分析，选择适合本文研究对象的疲劳评估方法。⑵建立轿运车车架有限元模型并进行静力学、动力学分析。以UG中完成的三维车架模型为基础，在抽取中性面、选择合适单元类型、划分网格后，进行静力分析，得到车架在静态下的强度和刚度，校核车架强度;进行预应力模态分析，得到预应力下的车架固有频率和振型，为判断车架振动特性提供依据;进行频率响应分析，得到车架频率响应特性，进一步分析车架的振动特性。⑶针对轿运车结构自身的特点，提出车架作用力载荷的获取途径和方法，即采集安装在车架钢板弹簧位置的传感器的加速度信号，并对采集的信号数据在Matlab中进行FFT变换和逆FFT变换，考虑轿运车在路面运行时受到路面随机不平度的作用，估算出路面通过钢板弹簧作用在车架上的作用力，并对作用力载荷完成PSD分析，得到了车架载荷谱，并完成了载荷谱和软件的数据连接。⑷对轿运车车架进行疲劳分析。根据动力学分析中得到的车架频率响应特性，试验测得的载荷谱，结构材料S-N曲线，利用Dirlik模型、Goodman方法修正在Msc.Fatigue中估算车架在特定工况下的疲劳寿命、安全行驶里程以及出现疲劳破坏的薄弱点，并提出改进方法。 |
| 作者： | 吴华杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 秦永法 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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