本文關(guān)鍵詞：某重型載貨汽車車架的疲勞分析及優(yōu)化

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【摘要】：重型載貨汽車長期在滿載或超載狀態(tài)下運行,工作條件惡劣,路況復(fù)雜多變,使得汽車上受力最為復(fù)雜的車架很容易發(fā)生疲勞破壞從而導(dǎo)致整車無法正常行駛甚至交通事故的發(fā)生。因此,對車架的疲勞特性進行研究就顯得尤為重要。論文針對某重型載貨汽車的疲勞特性展開研究。論文首先在與車架相互作用的零部件上粘貼應(yīng)變片,組成全橋電路,然后通過實車道路試驗獲得了車架的邊界動態(tài)載荷,作為車架疲勞分析的載荷譜輸入。然后利用ANSYS軟件建立了車架的有限元模型,進行了滿載彎曲、滿載扭轉(zhuǎn)、滿載彎扭三種典型工況下的靜力分析,獲得了車架的應(yīng)力和位移分布云圖,并校核了車架的強度;然后對車架進行了自由模態(tài)分析,獲得了車架前十階固有頻率和振型,并對車架的動態(tài)特性進行了初步評估;其次采用慣性釋放法逐一添加單位載荷進行有限元分析,獲得了與載荷譜一一對應(yīng)的單個單位載荷激勵下的車架應(yīng)力分布,并作為車架疲勞分析的有限元結(jié)果輸入。論文接著以載荷譜、有限元分析結(jié)果以及S-N曲線作為輸入,利用疲勞軟件nCode完成了車架基于時域的疲勞壽命分析,獲得了車架的疲勞壽命云圖并找到了車架的疲勞壽命危險節(jié)點。最后利用ANSYS軟件完成了車架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并再次對優(yōu)化后的車架進行了疲勞壽命分析。結(jié)果表明在完成了輕量化設(shè)計之后的車架仍然具有足夠的抗疲勞特性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：道路試驗 多體動力學(xué)仿真 有限元分析 疲勞分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.32
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 載荷譜測試與識別-實車道路試驗13-25
• 2.1 試驗準(zhǔn)備工作13-16
• 2.1.1 應(yīng)變片的選用13-14
• 2.1.2 測點位置的確定14-15
• 2.1.3 應(yīng)變片的粘貼15
• 2.1.4 橋盒接法15-16
• 2.2 臺架試驗16-19
• 2.3 道路試驗19-21
• 2.4 信號數(shù)據(jù)處理21-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 整體多體動力學(xué)建模與仿真25-39
• 3.1 多體動力學(xué)概述25-27
• 3.1.1 虛擬樣機技術(shù)簡述25
• 3.1.2 ADAMS軟件簡介25
• 3.1.3 ADAMS建�；A(chǔ)25-27
• 3.2 整車多體動力學(xué)模型的建立27-34
• 3.2.1 模板的建立流程27-28
• 3.2.2 整車各主要總成的建立28-33
• 3.2.3 整車模型的組裝33-34
• 3.3 整車多體動力學(xué)仿真34-37
• 3.4 道路試驗與整車仿真的結(jié)果對比37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 車架有限元模型的建立和模態(tài)分析39-49
• 4.1 有限元基礎(chǔ)39
• 4.1.1 有限單元法概述39
• 4.1.2 ANSYS軟件介紹39
• 4.2 車架有限元模型的建立39-42
• 4.2.1 車架幾何模型的建立和簡化39-41
• 4.2.2 車架網(wǎng)格劃分41-42
• 4.3 車架的模態(tài)分析基礎(chǔ)42-44
• 4.4 車架自由模態(tài)分析44-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 車架的靜力特性分析49-60
• 5.1 車架的靜力分析基礎(chǔ)49-50
• 5.2 車架靜態(tài)載荷的確定50-51
• 5.3 車架的靜力分析51-57
• 5.3.1 滿載彎曲工況靜力分析51-53
• 5.3.2 滿載扭轉(zhuǎn)工況靜力分析53-54
• 5.3.3 滿載彎扭工況靜力分析54-55
• 5.3.4 有限元結(jié)果與道路試驗結(jié)果對比55-56
• 5.3.5 車架的強度校核56-57
• 5.4 車架在單位載荷下的應(yīng)力分析57-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 第六章 車架的疲勞分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化60-77
• 6.1 車架疲勞特性分析的理論基礎(chǔ)60-65
• 6.1.1 疲勞壽命分析方法60-62
• 6.1.2 雨流計數(shù)法62
• 6.1.3 曲線62-64
• 6.1.4 Miner線性累積損傷理論64-65
• 6.2 車架的疲勞壽命預(yù)測65-70
• 6.2.1 載荷譜的獲取65-66
• 6.2.2 S-N曲線的獲取66-67
• 6.2.3 有限元結(jié)果的導(dǎo)入67
• 6.2.4 疲勞壽命分析67-70
• 6.3 車架的優(yōu)化70-75
• 6.3.1 車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)71-72
• 6.3.2 車架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化72-75
• 6.4 車架優(yōu)化后的疲勞分析75-76
• 6.5 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論與展望77-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單83-84
• 致謝84

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1 張俊;;女車車架結(jié)構(gòu)形式的初探[J];中國自行車;1989年04期

2 谷敏;;混合車車架工藝點滴[J];中國自行車;1990年05期

3 陳華新;;車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(二)[J];摩托車技術(shù);1993年05期

4 高思榜;;摩托車車架結(jié)構(gòu)的分析與優(yōu)化研究[J];科技致富向?qū)?2013年17期

5 桑t熑，

本文編號：655205