某型越野车车架支座及焊接接头的强度与疲劳分析

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1、摘要1车架是汽车结构的重要组成部分，在实际行驶中承受着来自路面及装载的各种载荷作用，是一个承受复杂空间力系的框架结构。北京吉普汽车有限公司生产的某型越野车车身支架承受装载、车身、驾驶员等重量，在路试过程中个别车身支架的焊接部位发生开裂现象，严重影响汽车行驶的安全性．本文选取该型越野车车身第三支架为研究对象，简要介绍了可用于汽车结构分析的有限元法的基本理论，建立了车架支座及焊接接头的有限元计算模型，利用ABAQUS及MSC．Fatigue软件对其进行了强度和疲劳分析。在对汽车车架支座及焊接接头的强度分析中，考廖了不同焊缝强度匹配和焊接咬边的影响，研究了车架支座受静载荷作用下的应力应变分布及焊缝

2、强度对焊接接头应力应变分布的影响，找到了结构的薄弱位置，指出焊缝强度高匹配对改善焊接接头应力应变分布有利．在有限元分析基础上，本文对汽车在不同路面行驶时车架支座的疲劳寿命进行了预估，指出了结构的薄弱位置。在模型中考虑了焊接咬边的影响，研究结果表明在焊接质量完好时能够满足车架支座设计寿命要求，存在焊接咬边的情况下，焊接缺陷处较早发生疲劳破坏．本研究为车架支座的设计提供了理论依据，为合理制定焊接工艺提供了参考，对该车的实际生产具有一定的指导意义。关键词车架；有限元分析；焊接接头；强度匹配；疲劳寿命ABSTRACTVehicle矗锄eisanimportantpartofautomobileslr

3、uetur鹤．1【1lecarfl'anlewhichbearscomplexspaceforcesystemsandtmdertakestheloadingcomingfromstowageandroad朝阳fa∞duringnmningisaframedstructure．Beeat啪oftmdeaakingthewcig：htofearbody,driverandcargo，thecai"bodybracketofago-anywherevehicle,developedbyBeijingJeepCoqx髓tionLimited,producedcrackingphenomenonat

4、separatewddingpositionsduringtheprocessoftesting，'thusthecracksoeeur捌giveseriousimpactOnservicesafetyofthevehicle．Inthiswork,thethird谢bodybracketoftlaego-anywherevehicleWaSselected勰astudyobject．First,abriefintroductionWaSmadeofthebasletheoryoffiniteelementmethodwhiela湖beusedforamlysisofvehicleslrue

5、ture．Then,thefinitedementlfiodelwasestablislaedforbracketofearfl'amt：andweldedjoints．Thereafter,蜘glhandfatigueanal，出wasconductedforthebracketofthe谢framl：andweldedjointsbylm@a衄ofABAQTJSandMSC．Fatiguesoftware．Inthestudyofstrengthanalysisfortlaelrraeketofearfrllml}andweldedjoints，tlaeeffectofweld曲啪g凼m

6、atelaing锄dweldundercutwercincluded．Thestress／straindislributiollWaSinvestigatedunderconditionofstaticloadinganddifferentweldstre．gtlamismatching,andtlaeweakenlocationw勰founded．Itisindicatedtlmtweldstre．gtlaovermatchingwillbeinfavorofimprovingdistributionofs仃ess／strain．Onthebasisoffiniledementanalys

7、is．thefatiguefifeofthecfll"thdnlcbracketwasinvestigatedunderconditionofcardrivingondifferentroad飘Ⅱfa阮andtheweakenlocationwasfounded．Inthemodeling,effectofweldundercutwasconsidered．Theresearchresultsshowthat