汽车电子自动换挡器疲劳耐久性研究

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1、汽车电子自动换挡器疲劳耐久性研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：李先指导教师：杨为教授学位类别：工程硕士（车辆工程领域）重庆大学汽车工程学院二O一五年五月StudyontheFatigueDurabilityofAutomotiveAutomaticTransmissionAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMasterofEngineeringByLiXianSupervisedbyProf.YangWeiSpecialty:MasterofMe

2、chanicalEngineeringCollegeofAutomotiveEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要城市交通日益繁忙、道路阻塞日趋加剧，汽车驾驶员进行了频繁的操作以适应复杂的路况。汽车电子自动换挡系统作为实现人车沟通且应用最频繁的机构之一，其安全可靠性直接影响着汽车及驾驶员的安全。对于汽车电子自动换挡器来说大部分的损坏形式都是由于疲劳引起的，因此对自动换挡器疲劳耐久性的研究一直是企业研发关注的热点。本论文在重庆市应用开发重点计划项目（项目号cstc2013yy

3、kfB60004）资助下，以某汽车手自一体变速器换挡操作机构为研究对象，对其疲劳耐久性进行了研究，预测了自动换挡器的疲劳寿命，主要研究内容如下：首先进行了材料的S-N曲线及疲劳积分损伤理论的分析，介绍了线性累积损伤原理，并阐述了疲劳寿命的估算方法。以PP40和PA30两种材料为研究对象，对两种材料进行了静力拉伸试验，根据实验所得的静力学实验参数，并进行了材料的疲劳断裂实验，得到了材料的S-N曲线图及S-N曲线的方程表达式。然后，分析其工作原理，建立有限元模型，进行了非线性静力学分析。对自动换挡器进行应变实验，验证模拟分析的正确性。应用应变实验数据，对自动换挡器进行了疲劳分析，预

4、测了疲劳寿命。关键词：自动换挡器，非线性材料，S-N曲线，疲劳耐久性I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTNowadays,themotoristhastooperatefrequentlytodealwiththecomplexroadconditionwiththeincreasinglyheavyurbantransportationandthecrowedroad.Asoneofthemostfrequentlyusedmechanismandthebridgetolinkupthehumanandthevehicle,thesafereliabilityoft

5、heautomotiveelectronicautomaticgearshiftingsystemhasadirectimpactonthesafetyofthevehicleandthedriver.Fortheautomotiveelectronicautomaticshifter,itismostlydamagedbecauseoffatigue.Thus,thefatigueresistanceoftheautomaticshifterhasbeenaresearchanddevelopmentconcernhotspotbyenterprise.Thispaper,s

6、upportedbyanapplicationdevelopmentkeyproject(projectnumbercstc2013yykfB60004)ofChongqing,takestheautomated-manualtransmissionshiftingmechanismofahigh-endvehicleastheresearchobject,studyingitsfatigueresistance,analyzingandpredictingthefatiguelifeoftheautomaticshifter,Themaintaskisshownbelow:T

7、hetheoreticalanalysisanddiscussionofthefatigueresistanceisfirstlyconducted,mainlyincludingtheanalysisoftheS-Ncurveandfatigueintegraldamagetheoryforthematerial,introducingemphaticallylinearcumulativedamagehypothesisandexplainingtheestimatingmethodof