基于实测载荷谱的载荷分解及后桥疲劳分析

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1、庄猫截揃析2016-06-0717:31:46汽车工程学报2016年3期荣兵+门攀+周建文+蔡川+张建民表I部分传感器及通道说明传感器类型信号类型测量范围纵向力F,/kN50横向力F/kN30垂向力FAN50六分力传感器绕纵向力矩风/(kN*N)10绕横向力矩A/WkN.N)10绕垂向力矩(kN，N)10加速度传感器加速度W(m*s弋±500剪切应变片应变±3000表2各典型路面信息序号典型路面类型长度I.in平均车速F7(km-If1)序号典型路面类1铁轨路103813波形路2振动路31853814比利时铺3长波路1825015碎石路4浅滩284416拱形车道5搓板路4024117砂石路6车

2、身扭转681118比利吋正7卵石路1263819倒车制动8振动路21603620上山山路9接缝路1464121下山山路10路障路18；112216.6%坡11大理石铺装9840238字行驶12振动路12323624倒挡上坡s•lu)溫賃188.9-8.13-9.0()一10.00-10.85101520时间Z/s25-180.0g181.5转化计算,A060蠢-171.6+8.704-11.0310车身质心相对线位移计算〔zr(Jl>iutf«65.10-55.51.5960-1-47433.50-30.9109.30-119.3转化计算fif>iy■vi1II1111ill

3、TJ1PII1,

4、,rI,，！，I.rr5101520253035时间Z/st/Q-().2V赵-0.4773«4.55524-4.768-0.48420.211车身质心相对角位移计算一U.V/2681012II161820222126283032时间//s前左弹簧-LV833020100-10-20-30-45.97-477賞山‘：1…i：,u…里丄i…J2468101214161820222426283032时间//s•n££C5埝£:24(b)舫右弹费12前悬弹簧位移时域对比fZH.z)/班<吞频率//Hz频率pHz频率图14弹簧位移频域对比表8绕8字工况弹簧位移统计参数对左前弹簧位移如/mm右前弹

5、簧位移5/rmm左后弹5测试仿真测试仿真测试最大值43.8740.1243.3041.6937.01最小值-45.97-42.83-47.71-45.63-7.17摘耍：将汽车试验场实测载荷谱，按各路面载荷谱在频域下主耍集屮频段的髙低划分力低频和高频路面载荷谱。对于商频路面载荷谱采用棊于六分力测试信号的虛拟迭代方法进行分解，对于低频路面采用基于陀螺仪测试信号的方法计算车身姿态，再结合六分力测试信号的方法进行分解，且两种方法均耍抟制实测与仿真的轴头加速度、弹赞位移等信号的相对损伤比在0.5〜2.0范围内。基于载荷分解得到后桥接口点的动态载荷，利用有限元和疲劳分析理论，对其进行疲劳寿命分析预测，反

6、映了P桥在前期幵发中存在的疲劳风险，冋吋进行相应的结构改进优化，分析表明，其寿命满足疲劳性能n标并通过了强化耐久试验的验证。关键词：载荷谱：载荷分解：相对损伤；疲劳分析屮图分类号：0346.2文献标文献标识码.•A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2016.03.08Abstract：Basedonthemeasuredprovinggrounddata，theroadloadspectrumwasdividedintolowandhighfrequencybands.Thevirtualiterativemethodwasusedbasedonwheelforc

7、estogetthedynamicloadcomponentsforhigh-frequencyroadspectrum.Thevehiclebodyattitudewascalculatedfromthegyroscopesignalandthewheelforceswereusedtoobtainthedynamicloadcomponentsforlow-frequencyroadspectrum.Bothmethodsmustensuretherelativedamagerangeforthespindleaccelerationandspringdisplacementisbetwe

8、en0.5and2.0.Basedondynamicloadfortherearaxlethefatigueanalysiswasconducted,andthefatigueriskwasfoundintheearlydevelopmentphase.Finallytheoptimizedstructurehasmettherequirementsoffatigueperformanceandp