实测道路激励下ty-2重型自卸车车架疲劳寿命分析

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文实测道路激励下TY-2重型自卸车车架疲劳寿命分析摘要严格的排放标准和日益严峻的市场竞争对自卸车整车性能提出了更高的要求，迫使各大生产企业推出更具竞争力的产品。车架是自卸车最重要的承载部件，其疲劳可靠性直接关系到整车使用的耐久性及其安全行驶的能力。因此本文从TY-2车架的静、动态特性出发，采用模态应力恢复法展开其疲劳可靠性分析研究，分析了疲劳危险区域及其寿命，为后续车架结构的优化改进奠定基础，达到了缩短开发周期和降低试验费用的目的，同时也对防止由于车架疲劳破坏而引发的事故有着重要意义。当前分析车架的疲劳寿命主要通过试验法和计算机辅助分析

2、法：试验法通常测试试验场强化路面行驶时车架的疲劳寿命，其周期长，影响因素复杂，不能有效的指导结构的改进；计算机辅助分析通常是对路面的构造，运用动力学仿真获取载荷谱，得到的结果误差较大。本文采用自卸车实际行驶道路下车架的振动数据，结合载荷谱统计理论，采用模态应力恢复法预测TY-2车架的疲劳寿命，提高了预测精度。论文建立了TY-2车架的分析模型，对其进行静载弯曲、极限扭转、满载举升初始状态（0°）和满载举升最大角状态（45°）四种工况下的有限元静态分析；利用弹性绳吊挂方式模拟车架的自由状态，对其进行了试验模态测试，分析了其100Hz内的各阶模态参数，将试验模态与仿真分

3、析模态的结果进行了对比，两者间最大误差为8.7%，各阶模态振型基本吻合，验证了仿真模型的可信性；进行了TY-2自卸车满载实车道路试验，获取试验场道路激励与自卸车实际工作道路激励下车架的振动信号，根据载荷谱统计理论得到后续整车动力学模型的驱动载荷；建立了TY-2自卸车的动力学仿真简化模型，将获取的驱动载荷输入，还原实际道路激励下车架I太原理工大学硕士研究生学位论文的前20阶模态位移历程；采用名义应力法，结合车架材料的性能参数，将模态载荷历程与疲劳分析工况相关联，用Goodman曲线修正车架材料的S-N曲线，计算了95%存活率下车架的疲劳寿命。实测道路激励下TY-2车

4、架疲劳寿命分析结果表明，利用本文所述方法能够有效的分析真实工作状态下车架的疲劳寿命，从而指导车架结构的优化改进，提升自卸车的整体动态性能，提高产品的市场竞争力。关键词：重型自卸车，车架，道路激励，静动态特性，模态应力恢复，疲劳寿命分析II太原理工大学硕士研究生学位论文FATIGUELIFEANALYSISOFTY-2HEAVYDUMPTRUCKFRAMEUNDERPRACTICALROADEXCITATIONABSTRACTStrictemissionstandardsandtheincreasinglyseveremarketcompetitionputforw

5、ardhigherrequirementsofdumptruck’sperformance,alsoforcedtheproducerstolaunchmorecompetitiveproducts.Frameisthemostimportantbearingstructureofdumptruck,itsfatiguereliabilitycharacteristicsisdirectlyrelatedtoitsdurabilityandtheabilityofsafedriving.Thereforethisarticlebasedonthestaticand

6、dynamiccharacteristicsofTY-2frame,throughthemodalstressrecovery,analyseitsfatiguehazardareaanditslife,it’sverysignificanceforthesubsequentoptimizationoftheframe’sstructure,willcutdownthedevelopmentcycleandreducethecostofthetestisachieved.Atthesametime,itisimportanttopreventtheaccident

7、scausedbythefatigueofframe.Atpresent，themainmethodoffatiguelifeanalysisofframeareexperimentmethodandcomputeraidedanalysis:Experimentmethodforfatigueanalysisusuallyundertheprovingground,sothecycleislong,influencefactoriscomplicated,cann’tguidetheimprovementofstructureeffectively;Comput

8、eraid