本文關(guān)鍵詞：路面激勵下車輛橋殼疲勞壽命分析技術(shù)研究

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【摘要】：橋殼是汽車車橋的重要組成部分,受力狀況復(fù)雜,且工作條件惡劣,是汽車上較易發(fā)生故障的部件。在汽車行駛過程中,橋殼既有可能在路面不平度產(chǎn)生的激勵下發(fā)生共振破壞,又有可能因循環(huán)交變載荷的影響,在其某個薄弱位置出現(xiàn)疲勞破壞。因此有必要一方面對橋殼進(jìn)行模態(tài)分析得到其固有頻率,以判斷其是否能夠發(fā)生共振破壞,另一方面當(dāng)汽車行駛在復(fù)雜工況道路上時,對橋殼進(jìn)行路面載荷作用下的疲勞壽命預(yù)測。本文以某微型車的驅(qū)動橋殼為研究對象,提出了一種操作方便、成本低、數(shù)據(jù)可靠的方法來獲取進(jìn)行疲勞分析時的激勵載荷。全文理論與試驗相結(jié)合,確保理論研究具有充分的試驗支撐,主要內(nèi)容有:首先建立了某微型車驅(qū)動橋殼的有限元模型,并對其進(jìn)行有限元模態(tài)分析,對分析得到的該橋殼的固有頻率,同道路的載荷激勵頻率進(jìn)行對比,以判斷該橋殼是否能夠發(fā)生共振。其次通過錘擊模態(tài)試驗法對該實體橋殼進(jìn)行模態(tài)試驗,得到的固有頻率同有限元法得到固有頻率進(jìn)行對比,以驗證上述結(jié)論正確與否及該有限元模型的有效性。然后使用加速度傳感器采集該微型車通過搓板路、魚鱗坑路和扭曲路時橋殼處因受到載荷沖擊而產(chǎn)生的加速度信號,并建立和求解輪胎懸架振動系統(tǒng)微分方程,使用該采集到的加速度信號計算得到橋殼處所受到的力信號。最后以上述求解得到的力信號為激勵載荷,使用Hyperworks中的RADIOSS模塊對該橋殼進(jìn)行疲勞分析得到橋殼的疲勞壽命,計算該微型車在更符合其行駛條件的這三種組合路面上能夠行駛的公里數(shù),然后根據(jù)得到的結(jié)果對橋殼提出改進(jìn)方案并對該改進(jìn)方案進(jìn)行驗證。
【關(guān)鍵詞】：橋殼 有限元 模態(tài)分析 路譜采集 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.218.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 汽車驅(qū)動橋殼簡介11-14
• 1.3 橋殼分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 橋殼的模態(tài)分析研究現(xiàn)狀14
• 1.3.2 載荷譜研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 橋殼的疲勞壽命研究現(xiàn)狀15
• 1.4 研究意義及主要研究內(nèi)容15-18
• 1.4.1 研究意義15-16
• 1.4.2 課題主要研究內(nèi)容16-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 橋殼有限元模態(tài)分析19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 模型的建立19-22
• 2.2.1 幾何模型建立19-20
• 2.2.2 有限元幾何清理20
• 2.2.3 網(wǎng)格劃分20-22
• 2.3 模態(tài)分析22-27
• 2.3.1 模態(tài)分析基礎(chǔ)22-23
• 2.3.2 Hyperworks介紹23-24
• 2.3.3 模態(tài)分析結(jié)果24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 橋殼的模態(tài)試驗分析28-39
• 3.1 試驗主要目的28
• 3.2 試驗方法28-29
• 3.3 試驗儀器及軟件介紹29-31
• 3.3.1 儀器及軟件列表29-30
• 3.3.2 部分試驗儀器介紹30-31
• 3.4 試驗內(nèi)容31-36
• 3.4.1 試驗測試系統(tǒng)及設(shè)備框圖31-32
• 3.4.2 測點的布置32-33
• 3.4.3 驅(qū)動橋殼的支承形式及懸掛位置33-34
• 3.4.4 激振方式34
• 3.4.5 軟件操作34-36
• 3.5 結(jié)果分析36-37
• 3.6 試驗中的問題分析37-38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 第四章 橋殼所受路面激勵載荷的獲取39-53
• 4.1 前言39
• 4.2 車輛載荷譜的測試方法39-40
• 4.3 橋殼受到路面激勵加速度載荷的采集40-45
• 4.3.1 測試道路40-41
• 4.3.2 試驗設(shè)備41-42
• 4.3.3 試驗條件42
• 4.3.4 試驗數(shù)據(jù)42-45
• 4.3.5 結(jié)論45
• 4.4 驅(qū)動橋殼處所受力載荷信號的求解45-52
• 4.4.1 積分45-46
• 4.4.2 建立汽車系統(tǒng)狀態(tài)方程46-48
• 4.4.3 求解系統(tǒng)微分方程48-50
• 4.4.4 作用于驅(qū)動橋上的動載荷50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 疲勞分析53-64
• 5.1 前言53
• 5.2 疲勞基本概念53-57
• 5.2.1 疲勞的定義與特點53
• 5.2.2 S -N曲線53-56
• 5.2.3 疲勞壽命預(yù)測方法56-57
• 5.3 橋殼在單位力作用下的靜力分析57-58
• 5.4 組合路面載荷對橋殼的壽命影響分析58-60
• 5.5 驅(qū)動橋殼的改進(jìn)60-63
• 5.5.1 改進(jìn)方案的選擇60-61
• 5.5.2 改進(jìn)后的橋殼疲勞壽命分析61-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果70-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1062291