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本论文来源于同济大学和上海大众合作研究项目“轿车典型底盘零部件(后
桥总成)开发试验标准研究”。轿车底盘零部件中,后桥总成作为非常重要的一
个部件,受力情况恶劣,并且其对于整个轿车的性能有着很大的影响。因此,我
们将其作为我们的轿车底盘零部件开发标准研究的代表零部件。
作为一项探索性的研究,我们将国内先进的计算机仿真技术和国际先进的试
验手段相结合,对轿车后桥进行疲劳寿命分析和试验研究。仿真技术我们采用了
有限元技术以及LMS公司的疲劳计算算法;而作为试验研究,我们利用国内率先
引进的IGEL测量轮及其信号采集系统。先进的软、硬件保证了我们的这次研究的
顺利进行及其结果的可用性。研究的成果不仅可以直接用于后桥零部件的开发和
改进设计,以缩短周期,节省经费,对于其它汽车零部件的开发设计和试验,亦
具有相应的理论参考价值和实际指导意义。
本研究同时从两方面同时着手,一方面,我们对后桥进行有限元建模;另一
方面,我们在大众EVP试验道路上进行试车采谱试验,采集到具有典型道路特征
的载荷谱和应变响应谱。然后,一方面使用名义应力法把有限元计算的结果和采
集到的力载荷谱结合计算出后桥的疲劳损伤值;另一方面用局部应力应变法用实
车采集的应变—时间历程得出后桥的疲劳损伤值。通过两种结果的比较分析,不
仅可以对该零部件的损伤原因进行分析提出相应的改进设计方案,还对疲劳模拟
试验提供理论上的指导,显示出了广阔的工程应用背景。
关键词:轿车后桥,有限元,载荷谱,疲劳寿命 |