乘用車用扭轉(zhuǎn)梁后橋抗疲勞研究
發(fā)布時間：2021-03-28 21:25
扭轉(zhuǎn)梁作為汽車關(guān)鍵零部件之一,它承載著車身的大部分重量,扭轉(zhuǎn)梁的疲勞壽命影響著乘客乘坐安全性。目前,學者們大多采用瞬態(tài)疲勞分析法和振動疲勞分析法對扭轉(zhuǎn)梁壽命進行研究,但存在研究過程繁瑣、計算周期長以及對計算機軟、硬件設(shè)備要求高等問題。針對以上問題,本文以扭轉(zhuǎn)梁為研究對象,結(jié)合疲勞損傷理論對扭轉(zhuǎn)梁壽命進行研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）扭轉(zhuǎn)梁有限元模型的建立。在對扭轉(zhuǎn)梁工作原理和結(jié)構(gòu)充分了解的情況下,采用ANSYS Workbench中自帶的Geometry模塊建立了扭轉(zhuǎn)梁的三維模型;根據(jù)扭轉(zhuǎn)梁的結(jié)構(gòu)特點,簡化了對扭轉(zhuǎn)梁力學性能影響不大的局部特征;采用綁定連接模擬扭轉(zhuǎn)梁焊縫,嚴格按照網(wǎng)格劃分標準對扭轉(zhuǎn)梁進行網(wǎng)格劃分,建立了扭轉(zhuǎn)梁有限元模型;求出了扭轉(zhuǎn)梁的剪切中心,為以后相關(guān)參數(shù)改進提供了依據(jù)。（2）扭轉(zhuǎn)梁靜動態(tài)特性研究。分別建立扭轉(zhuǎn)梁典型滿載彎曲工況和扭轉(zhuǎn)工況的工況條件,對扭轉(zhuǎn)梁工況進行仿真試驗,得到扭轉(zhuǎn)梁的應(yīng)力和位移云圖,通過與評價數(shù)值對比知,扭轉(zhuǎn)梁的強度和剛度滿足要求;對扭轉(zhuǎn)梁進行模態(tài)分析,確定了扭轉(zhuǎn)梁前6階固有頻率和振型,通過與外部激勵頻率進行對比知,扭轉(zhuǎn)梁在第1階固有頻率下不會發(fā)生...
【文章來源】：陜西科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
扭轉(zhuǎn)梁疲勞失效圖
現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，對復雜的裝配體能夠進行自動接觸識有豐富的工程數(shù)據(jù)源資料，用戶可以對研究對象進行賦予材h 幾乎支持 ANSYS 中所有的分析功能，并且能夠?qū)崿F(xiàn) ANS在 ANSYS Workbench 中具體分析流程如圖 2-1 所示。維模型建立架是一種非獨立懸架，通常與前麥弗遜懸架搭配使用，發(fā)動廣泛，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，根據(jù)不同車型懸掛形式也不盡，大部分扭轉(zhuǎn)梁懸架都包含有橫梁、縱臂、減震器安裝座、車、襯管和橫梁加強件等。扭轉(zhuǎn)梁，減震彈簧和減震器組裝在，典型扭轉(zhuǎn)梁懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2-2 所示。根據(jù)減震器和可以分為筒簧一體式和筒簧分離式，所謂筒簧分離式就是說裝在扭轉(zhuǎn)梁懸架上的，如圖 2-2 即為筒簧分離式扭轉(zhuǎn)梁懸架車身和路面的作用力，避免了單個零件部位受力過大；汽車，提高了乘客的乘坐舒適性，但汽車操縱性方面沒有得到極梁懸架為筒簧分離式。
襯管；2—縱臂；3—橫梁加強件；4—輪轂座；5—橫梁；6—扭桿；7—彈簧座；8—減震安裝座圖 2-4 扭轉(zhuǎn)梁三維實體模型Fig. 2-4 Three-dimensional solid model of torsion beam轉(zhuǎn)梁的相關(guān)參數(shù)對扭轉(zhuǎn)梁材料進行選擇時，車企需要兼顧材料的經(jīng)濟性、材料的力學性能等方定。針對本款車型材料為 Q345，材料屬性如表 2-1 所示。表 2-1 扭轉(zhuǎn)梁材料屬性Tab. 2-1 Torsion beam material properties 彈性模量(MPa) 泊松比 密度(kg/m3) 屈服極限(MPa) 強度極限(MP552.06 100.337.85 10345 510轉(zhuǎn)梁各部件厚度如表 2-2 所示。表 2-2 扭轉(zhuǎn)梁部件厚度
【參考文獻】：
期刊論文
[1]提高機械零件疲勞強度方法概述[J]. 張軻,宋緒丁,萬一品. 南方農(nóng)機. 2019(03)
[2]基于響應(yīng)面法的汽車后橋殼結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J]. 羅建斌,苗明達,李健,黃煜,覃文彬. 廣西科技大學學報. 2019(01)
[3]某乘用車空調(diào)管路疲勞壽命分析及優(yōu)化[J]. 張炎,盧劍偉,胡潔義,夏嵩勇. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(11)
[4]兩軸全掛車體集裝箱包裝系統(tǒng)的運輸動力學仿真[J]. 張功學,牛顧根,陳寧,郭珊珊. 科學技術(shù)與工程. 2018(33)
[5]兩自由度汽車懸架系統(tǒng)振動的理論與實驗驗證[J]. 趙艷影,宋敦科,嚴志剛. 科學技術(shù)與工程. 2018(32)
[6]扭力梁疲勞分析方法研究[J]. 榮兵,肖攀,鞠道杰. 汽車零部件. 2018(10)
[7]重載齒輪彎曲疲勞壽命測試方法研究現(xiàn)狀[J]. 王志遠,邢志國,王海斗,李國祿,劉珂璟,邢壯. 材料導報. 2018(17)
[8]某車型后扭轉(zhuǎn)梁開裂問題分析[J]. 鄒有坤. 汽車零部件. 2018(08)
[9]扭轉(zhuǎn)梁后懸架轉(zhuǎn)向特性分析及優(yōu)化[J]. 莫剛?cè)A,容家坤,黃海路. 汽車零部件. 2018(07)
[10]客車車身骨架準靜態(tài)側(cè)翻仿真分析[J]. 夏德偉,徐志強,施旭峰,范玉良,劉麗霞,王文靜. 機械研究與應(yīng)用. 2018(01)
博士論文
[1]汽車后扭力梁振動疲勞數(shù)值分析與研究[D]. 羅明軍.南昌大學 2014
碩士論文
[1]家用轎車白車身的輕量化研究[D]. 王德雨.陜西科技大學 2018
[2]某扭力梁式后懸架疲勞壽命仿真分析及結(jié)構(gòu)改進[D]. 霍瑩春.燕山大學 2017
[3]某重型載貨汽車車架的疲勞分析及優(yōu)化[D]. 郜慧超.北京理工大學 2016
[4]電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計及疲勞壽命分析[D]. 周兆華.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]汽車后扭力梁的疲勞分析與研究[D]. 徐豐.河北工程大學 2015
[6]基于疲勞壽命分析的汽車扭力梁懸架結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 熊威.武漢理工大學 2015
[7]某經(jīng)濟型轎車后懸架扭力梁斷面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 彭悅.燕山大學 2015
[8]基于模態(tài)應(yīng)力恢復的汽車傳動軸疲勞壽命預(yù)測與研究[D]. 范翰斌.東北大學 2014
[9]基于剛?cè)狁詈戏抡娴钠嚈M臂疲勞壽命分析[D]. 馮亞杰.吉林大學 2014
[10]6×2型半掛牽引車車架疲勞壽命分析及輕量化設(shè)計[D]. 李成林.太原理工大學 2014
本文編號：3106266
【文章來源】：陜西科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
扭轉(zhuǎn)梁疲勞失效圖
現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，對復雜的裝配體能夠進行自動接觸識有豐富的工程數(shù)據(jù)源資料，用戶可以對研究對象進行賦予材h 幾乎支持 ANSYS 中所有的分析功能，并且能夠?qū)崿F(xiàn) ANS在 ANSYS Workbench 中具體分析流程如圖 2-1 所示。維模型建立架是一種非獨立懸架，通常與前麥弗遜懸架搭配使用，發(fā)動廣泛，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，根據(jù)不同車型懸掛形式也不盡，大部分扭轉(zhuǎn)梁懸架都包含有橫梁、縱臂、減震器安裝座、車、襯管和橫梁加強件等。扭轉(zhuǎn)梁，減震彈簧和減震器組裝在，典型扭轉(zhuǎn)梁懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2-2 所示。根據(jù)減震器和可以分為筒簧一體式和筒簧分離式，所謂筒簧分離式就是說裝在扭轉(zhuǎn)梁懸架上的，如圖 2-2 即為筒簧分離式扭轉(zhuǎn)梁懸架車身和路面的作用力，避免了單個零件部位受力過大；汽車，提高了乘客的乘坐舒適性，但汽車操縱性方面沒有得到極梁懸架為筒簧分離式。
襯管；2—縱臂；3—橫梁加強件；4—輪轂座；5—橫梁；6—扭桿；7—彈簧座；8—減震安裝座圖 2-4 扭轉(zhuǎn)梁三維實體模型Fig. 2-4 Three-dimensional solid model of torsion beam轉(zhuǎn)梁的相關(guān)參數(shù)對扭轉(zhuǎn)梁材料進行選擇時，車企需要兼顧材料的經(jīng)濟性、材料的力學性能等方定。針對本款車型材料為 Q345，材料屬性如表 2-1 所示。表 2-1 扭轉(zhuǎn)梁材料屬性Tab. 2-1 Torsion beam material properties 彈性模量(MPa) 泊松比 密度(kg/m3) 屈服極限(MPa) 強度極限(MP552.06 100.337.85 10345 510轉(zhuǎn)梁各部件厚度如表 2-2 所示。表 2-2 扭轉(zhuǎn)梁部件厚度
【參考文獻】：
期刊論文
[1]提高機械零件疲勞強度方法概述[J]. 張軻,宋緒丁,萬一品. 南方農(nóng)機. 2019(03)
[2]基于響應(yīng)面法的汽車后橋殼結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J]. 羅建斌,苗明達,李健,黃煜,覃文彬. 廣西科技大學學報. 2019(01)
[3]某乘用車空調(diào)管路疲勞壽命分析及優(yōu)化[J]. 張炎,盧劍偉,胡潔義,夏嵩勇. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(11)
[4]兩軸全掛車體集裝箱包裝系統(tǒng)的運輸動力學仿真[J]. 張功學,牛顧根,陳寧,郭珊珊. 科學技術(shù)與工程. 2018(33)
[5]兩自由度汽車懸架系統(tǒng)振動的理論與實驗驗證[J]. 趙艷影,宋敦科,嚴志剛. 科學技術(shù)與工程. 2018(32)
[6]扭力梁疲勞分析方法研究[J]. 榮兵,肖攀,鞠道杰. 汽車零部件. 2018(10)
[7]重載齒輪彎曲疲勞壽命測試方法研究現(xiàn)狀[J]. 王志遠,邢志國,王海斗,李國祿,劉珂璟,邢壯. 材料導報. 2018(17)
[8]某車型后扭轉(zhuǎn)梁開裂問題分析[J]. 鄒有坤. 汽車零部件. 2018(08)
[9]扭轉(zhuǎn)梁后懸架轉(zhuǎn)向特性分析及優(yōu)化[J]. 莫剛?cè)A,容家坤,黃海路. 汽車零部件. 2018(07)
[10]客車車身骨架準靜態(tài)側(cè)翻仿真分析[J]. 夏德偉,徐志強,施旭峰,范玉良,劉麗霞,王文靜. 機械研究與應(yīng)用. 2018(01)
博士論文
[1]汽車后扭力梁振動疲勞數(shù)值分析與研究[D]. 羅明軍.南昌大學 2014
碩士論文
[1]家用轎車白車身的輕量化研究[D]. 王德雨.陜西科技大學 2018
[2]某扭力梁式后懸架疲勞壽命仿真分析及結(jié)構(gòu)改進[D]. 霍瑩春.燕山大學 2017
[3]某重型載貨汽車車架的疲勞分析及優(yōu)化[D]. 郜慧超.北京理工大學 2016
[4]電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計及疲勞壽命分析[D]. 周兆華.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]汽車后扭力梁的疲勞分析與研究[D]. 徐豐.河北工程大學 2015
[6]基于疲勞壽命分析的汽車扭力梁懸架結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 熊威.武漢理工大學 2015
[7]某經(jīng)濟型轎車后懸架扭力梁斷面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 彭悅.燕山大學 2015
[8]基于模態(tài)應(yīng)力恢復的汽車傳動軸疲勞壽命預(yù)測與研究[D]. 范翰斌.東北大學 2014
[9]基于剛?cè)狁詈戏抡娴钠嚈M臂疲勞壽命分析[D]. 馮亞杰.吉林大學 2014
[10]6×2型半掛牽引車車架疲勞壽命分析及輕量化設(shè)計[D]. 李成林.太原理工大學 2014
本文編號：3106266
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