轿车副车架结构疲劳特性分析

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1、硕士学位论文轿车副车架结构疲劳特性分析鲍玉辉指导老师廖抒华专业名称机械工程学科门类工学论文提交日期2015年06月05日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目轿车副车架结构疲劳特性分析英文题目AnalysisofFatigueCharacteristicsofCarSubframeStructure姓名鲍玉辉专业名称机械工程学科门类工学指导老师廖抒华论文提交日期2015年6月5日论文答辩日期2015年5月23日答辩委员会主席王镇江论文评阅人宗长富左曙光赵亮广西科技大学硕士学位论文摘要摘要汽车底盘结构件的强度

2、是关乎车辆安全的重要因素之一。对于一般的恶劣工况下发生的结构件的破坏，由于其车速往往偏低，造成的人身财产安全损失一般偏小。而机械结构疲劳损伤的累积发生在车辆使用过程中的各种工况下，一旦疲劳损伤的累积达到临界值，破坏随即发生。如果疲劳破坏发生在车辆高速行驶的过程中，那么造成的人员财产损失将是无法挽回的。本文以某企业新上市A级车前悬副车架为例。针对其结构静工况强度、试验场条件下疲劳强度等结构特性进行了仿真分析，为副车架的结构设计工作提供了可靠有效的参考。首先应用多体系统动力学软件ADAMS/CAR建立了前悬及整车刚柔耦合动力学

3、模型。其中，副车架与稳定杆采用多种方案建模。并与样车K&C试验数据进行对比分析,对建模方案进行筛选，验证了动力学模型正确性。然后，通过对其使用有限元静力平衡算法及模态叠加法进行静工况仿真并对比计算结果，对副车架结构静强度进行了分析，并验证了模态叠加法在本文动力学模型中应用的正确性。最后，通过整车动力学模型在虚拟试验场的粗糙水泥路面下的仿真，提取模态叠加因子时间历程作为载荷谱进行副车架的系统级疲劳仿真。对本文研究的副车架疲劳强度进行了计算分析，为副车架的结构设计提供了参考。关键词：副车架；车辆动力学模型；疲劳寿命I广西科技大

4、学硕士学位论文摘要AbstractThestrengthofchassisstructureisoneoftheimportantfactorsrelatedtovehiclesafety.Asforthegeneralstructuredamageunderpoorconditions,thepersonalsafetyandpropertylossesaregenerallysmallerbecausethespeedisalwayslow.Thecumulativefatiguedamageofthemechanic

5、alstructureoccursundervariousworkingconditions.Oncetheaccumulatedfatiguedamagereachesacriticalvalue,damageoccurred.Itcancauseirreparabledamageiffatiguefailureoccurswhenthevehicletravelingathighspeed.Inthispaper,takingafrontsuspensionsubframewhichisfromabusinessasa

6、nexample.TheanalysisofsimulationisaccordingtothestaticstrengthofstructureinpoorconditionsandFatiguestrengthintestfieldconditions,providesareliableandeffectivereferencetothestructuraldesignwork.Firstofall,thefrontsuspensionandfullvehiclerigidflexiblecouplingdynamic

7、smodelwasbuiltbyamultibodysystemdynamicssoftwareADAMS/CAR.Thesubframeandstabilizingbarusingavarietyofschemestoconstructmodel,andcomparedwiththeprototypeK&Ctestdatatoverifythecorrectnessofthedynamicsmodel.Thenusingfiniteelementstaticbalancealgorithmandthemodalsuper

8、positionmethodtosimulatethepoorstaticconditionsandcomparedtworesultstoverifythecorrectnessoftheapplicationofmodalsuperpositionmethodinthispaperinthedyna