原文传递
基于SFEM的汽车转向节疲劳可靠性研究
| 论文题名： | 基于SFEM的汽车转向节疲劳可靠性研究 |
| 关键词： | 汽车转向节;ANSYS软件;随机有限元法;疲劳可靠性;灵敏度 |
| 摘要： | 转向节是连接汽车行驶系统、转向系统和制动系统的中枢零件。由于所处位置特殊，它起着承受汽车前部载荷，实现汽车的转向，为汽车制动钳提供支撑支点等作用。因此转向节在服役期的突然破坏将会造成严重的事故。汽车行驶过程中受到较多随机因素的影响，这些随机因素的存在使得转向节疲劳损坏越来越难以精确估算。考虑到随机因素对寿命的影响，作者采用随机有限元法(Stochastic Finite Element Method,SFEM)对转向节进行疲劳寿命可靠性分析及灵敏度分析，这对提高汽车行驶安全性有重大实际意义，也为从事转向节设计的工程人员提供学术参考。本文依托浙江省重大专项《多车型共享底盘平台数字化开发技术及应用》(2008C01002)，在查阅有关转向节的国内外研究文献的基础上，对其进行疲劳可靠性分析，论文的主要工作和成果如下： 1．运用ANSYS参数化设计语言(APDL)建立了转向节的参数化模型。选用SOLID92四面体单元对模型划分网格，为使模拟更加接近实际情况采用多点约束单元MPC184处理了转向节所受螺栓连接约束、球头连接约束等。 2．完成了对转向节基础性能的分析。包括静强度分析和模态分析，这是进行动力学分析等其他分析的基础。首先对转向节在三种典型工况及其组合工况下进行了强度分析，得到了各种工况条件下的应力分布云图与变形图等，结果表明转向节满足强度要求。 3．进行了转向节的模态分析，得到转向节前8阶的固有频率和振型，并分析了转向节在汽车行驶过程中及怠速工况下不会产生共振。 4．在预估了疲劳寿命的基础上分析了转向节的疲劳可靠性及灵敏度。得到了转向节在危险工况下的预估寿命的分布、寿命的累积概率分布函数、寿命可靠度及寿命对各随机变量的敏感度系数等。与以往转向节的有限元分析相比，本文考虑了影响寿命各因素的不确定性，如材料不均匀性、载荷的随机性等，使分析更加接近实际情况，从而使结果更可信。最后将得到的寿命分析结果与采用传统方法计算转向节的寿命值对比，对分析结果进行了验证。 |
| 作者： | 刘素红 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
