【摘要】：汽車聯(lián)接主要采用的聯(lián)接方式是螺紋聯(lián)接,其中底盤處螺紋聯(lián)接對(duì)于整車的安全及駕駛體驗(yàn)尤為重要,底盤處螺紋聯(lián)接由于受力較為復(fù)雜常發(fā)生各式各樣的失效問題。目前國(guó)內(nèi)整車廠在設(shè)計(jì)開發(fā)聯(lián)接結(jié)構(gòu)時(shí)缺乏理論依據(jù),大多依賴對(duì)標(biāo)及試驗(yàn),返修成本高且開發(fā)周期較長(zhǎng)。為提高汽車底盤處螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)聯(lián)接可靠性,解決底盤處常出現(xiàn)的失效問題,本文針對(duì)汽車底盤處螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)整體聯(lián)接可靠性,結(jié)合實(shí)際失效問題展開研究。首先采用了有限元結(jié)合試驗(yàn)的方法對(duì)螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂及松動(dòng)進(jìn)行研究,分析各影響因素對(duì)失效的影響并得到可靠的參數(shù)化有限元模型;然后采用了人工智能領(lǐng)域中的案例推理方法,將實(shí)際失效問題的檢測(cè)、研究、分析經(jīng)驗(yàn)集成起來得到關(guān)于矩陣的案例推理經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?最后采用多目標(biāo)優(yōu)化的方法,針對(duì)CN200車型底盤處的螺紋聯(lián)接整體可靠性進(jìn)行多參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、建立螺紋聯(lián)接疲勞過程受力模型,分析其不同初始預(yù)緊力、應(yīng)力幅作用下螺紋緊固件的疲勞性能規(guī)律;建立使螺紋緊固件發(fā)生旋轉(zhuǎn)松動(dòng)的被聯(lián)接件的“臨界滑移量”各影響因素關(guān)系式,為后續(xù)有限元研究、多目標(biāo)優(yōu)化奠定理論基礎(chǔ)。2、建立螺紋緊固件的有限元參數(shù)化模型,針對(duì)螺紋聯(lián)接疲勞性能相關(guān)的影響因素(初始預(yù)緊力、應(yīng)力幅)和聯(lián)接松動(dòng)相關(guān)影響因素(摩擦系數(shù)、初始預(yù)緊力、被聯(lián)接件厚度)進(jìn)行研究,結(jié)合底盤處受力特點(diǎn),探究其失效問題產(chǎn)生的機(jī)理。3、通過建立案例推理模型,將對(duì)失效問題的檢測(cè)、研究、處理經(jīng)驗(yàn)集成起來,提出通過數(shù)字化、統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的失效特征及其失效原因關(guān)系矩陣的方式對(duì)失效檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行描述,對(duì)各失效問題的原因設(shè)定權(quán)重,以表征其在對(duì)應(yīng)失效特征中主要的失效原因。4、針對(duì)底盤處前下擺臂與副車架聯(lián)接前點(diǎn)的整體聯(lián)接性能,對(duì)其副車架聯(lián)接件厚度、襯套接觸外徑及襯套長(zhǎng)度進(jìn)行多學(xué)科下的多目標(biāo)優(yōu)化;采用最優(yōu)拉丁超立方抽樣方法進(jìn)行仿真抽樣設(shè)計(jì),通過MATLAB進(jìn)行數(shù)值擬合并建立Kriging近似模型,最后采用NSGA-II多目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,得到了各參數(shù)的最優(yōu)組合,提高整體聯(lián)接性能。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U472
【圖文】：

擰緊過程中的失效主要有：螺栓斷裂、螺紋失效、被聯(lián)接件被壓潰或變形等，擰緊后的失效形式主要有：螺栓靜態(tài)斷裂、螺栓疲勞斷裂、螺栓延遲斷裂、被聯(lián)接件分離、螺栓松動(dòng)、被聯(lián)接件和螺栓應(yīng)力腐蝕開裂等。由于在擰緊過程中出現(xiàn)的失效問題比較明顯，通常能夠及時(shí)處理修正，所以螺紋緊固件失效研究主要為擰緊后失效。底盤處聯(lián)接結(jié)構(gòu)受到的主要載荷形式為橫向載荷或軸向載荷，其對(duì)應(yīng)的螺栓稱為受拉螺栓或受剪螺栓，對(duì)應(yīng)的失效形式也不一樣，需要對(duì)其進(jìn)行受拉、受剪強(qiáng)度驗(yàn)證。被聯(lián)接件的剛度對(duì)螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度也有影響，當(dāng)被聯(lián)接件的剛度較大并且分布均勻時(shí)，則被聯(lián)接件受力將均勻分布作用于螺栓上，當(dāng)被聯(lián)接件的剛度較小時(shí)，則被聯(lián)接件與螺栓接觸邊緣產(chǎn)生彎曲變形。因此，螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的整體性能既受緊固件本身性能影響，也與被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)尺寸有很大關(guān)系，然而目前國(guó)內(nèi)汽車生產(chǎn)廠商緊固件與被聯(lián)接件的開發(fā)設(shè)計(jì)分別在不同的部門間進(jìn)行，在開發(fā)設(shè)計(jì)交流較少，有些被聯(lián)接件在設(shè)計(jì)時(shí)甚至將緊固件忽略，在設(shè)計(jì)上存在諸多不合理，由此產(chǎn)生各類失效問題。因此，研究螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的整體性能對(duì)于解決其失效問題十分必要。

擰緊過程中的失效主要有：螺栓斷裂、螺紋失效、被聯(lián)接件被壓潰或變形等，擰緊后的失效形式主要有：螺栓靜態(tài)斷裂、螺栓疲勞斷裂、螺栓延遲斷裂、被聯(lián)接件分離、螺栓松動(dòng)、被聯(lián)接件和螺栓應(yīng)力腐蝕開裂等。由于在擰緊過程中出現(xiàn)的失效問題比較明顯，通常能夠及時(shí)處理修正，所以螺紋緊固件失效研究主要為擰緊后失效。底盤處聯(lián)接結(jié)構(gòu)受到的主要載荷形式為橫向載荷或軸向載荷，其對(duì)應(yīng)的螺栓稱為受拉螺栓或受剪螺栓，對(duì)應(yīng)的失效形式也不一樣，需要對(duì)其進(jìn)行受拉、受剪強(qiáng)度驗(yàn)證。被聯(lián)接件的剛度對(duì)螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度也有影響，當(dāng)被聯(lián)接件的剛度較大并且分布均勻時(shí)，則被聯(lián)接件受力將均勻分布作用于螺栓上，當(dāng)被聯(lián)接件的剛度較小時(shí)，則被聯(lián)接件與螺栓接觸邊緣產(chǎn)生彎曲變形。因此，螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的整體性能既受緊固件本身性能影響，也與被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)尺寸有很大關(guān)系，然而目前國(guó)內(nèi)汽車生產(chǎn)廠商緊固件與被聯(lián)接件的開發(fā)設(shè)計(jì)分別在不同的部門間進(jìn)行，在開發(fā)設(shè)計(jì)交流較少，有些被聯(lián)接件在設(shè)計(jì)時(shí)甚至將緊固件忽略，在設(shè)計(jì)上存在諸多不合理，由此產(chǎn)生各類失效問題。因此，研究螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的整體性能對(duì)于解決其失效問題十分必要。

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9 高夢(mèng)熊;螺紋聯(lián)接的改進(jìn)[J];機(jī)械制造;1996年11期

10 劉康，李會(huì)江;螺紋聯(lián)接可靠性計(jì)算程序設(shè)計(jì)[J];四川輕化工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年01期

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本文編號(hào)：2715249