vds-a01客车全承载式车身疲劳寿命研究

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1、分类号U463.82+2密级公开收藏编号___________学号133101027学校代码11062编号_____________(应用研究)VDS-A01客车全承载式车身疲劳寿命研究工程领域：车辆工程研究方向：客车安全与整车设计工程化研究生姓名：胡小生校内导师、职称：刘金武教授校外导师、职称：彭倩副教授所在学院：机械与汽车工程学院答辩委员会主席签名：二〇一六年一月一遵守学术行为规范承诺本人已熟知并愿意自觉遵守《厦门理工学院学术道德规范管理办法(试行)》和《厦门理工学院学位论文作假行为处理办法实施细则》的所有内

2、容，承诺所提交的毕业和学位论文是终稿，不存在学术造假或学术不端行为，且论文的纸质版与电子版内容完全一致。二独创性声明本人声明所提交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得厦门理工学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。三关于论文使用授权的说明本人完全了解厦门理工学院

3、有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)本学位论文属于(必须在以下相应方框内打“√”，否则一律按“非保密论文”处理)：1、保密论文：□本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。2、非保密论文：□本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。研究生本人签名：签字日期：20年月日研究生导师签名：签字日期：20年月日VDS-A01客车全承载式车身疲劳寿命研究摘要相比于传统

4、的纵梁式车架，全承载式车身以优良的性能在客车的应用上获得较多关注。作为零部件的装配基础，以及所要承受的车内外复杂载荷；它的疲劳和强度性能对客车安全性、可靠性等至关重要。本文针对所在实习单位自主开发的VDS-A01客车全承载式车身，基于有限元法、多体动力学理论和准静态疲劳分析方法，运用Hyperworks、ADAMS/CAR和nCodedesignlife软件联合仿真分析，在保证合理的车身强度和模态响应的研究基础上，预测车身在随机路面下的疲劳寿命。主要研究内容如下：1）车身有限元建模与模态分析。采用Hypermes

5、h13.0建立车身有限元模型；基于模态综合法计算其自由模态，获得车身模态前十六阶的固有频率和振型，为避免结构共振提供数据支持和参考，并为下一步建立柔性车身奠定基础。2）刚柔耦合整车模型建立与载荷获取。在AMAMS/CAR中，利用模态分析导出的中性文件建立柔性体车身，同时构建其他刚性系统的动力学模型并装配成刚柔耦合的整车模型。通过静态仿真试验获取车身和底盘连接点静态载荷，为车身静强度分析提供力边界；建立B级随机路面获得连接点动态载荷时间历程，为疲劳分析提供载荷谱。3）车身静强度分析。基于惯性释放原理，通过对该客车车

6、身在弯曲、制动、转弯、扭转四种工况下数值计算，研究其静强度特性，以校核车身强度。4）车身应力疲劳寿命预测与分析。参照nCodedesignlife疲劳分析流程，以载荷谱时间历程，和弯曲工况应力场结果及车身材料的疲劳特性作为数据输入，采用准静态疲劳分析方法预测车身应力疲劳寿命。研究表明：在模态分析中，局部模态振型占大多数，有利于抑制车身整体振动；通过在后围下部添加横管有效改善了发动机支架的刚度不足；该车身固有频率有利的避开了路面和发动机激励共振频率，总体而言符合设计要求。在静强度分析中，四个工况下最大应力均小于车身

7、材料屈服强度，符合强度设计规范。在疲劳分析中后悬下推杆与车身连接点附近，前悬上下摆臂支架前端，后侧门上靠近顶盖后角部分，后悬前空气弹簧支架外端易发生疲劳破坏；通过转化计算，车I身疲劳寿命约为17567小时，行驶里程约为149.3万千米，可以看出该车身整体寿命基本满足设计要求。关键词：全承载式客车车身，自由模态，静强度，刚柔耦合，应力疲劳IIAStudyonFatigueLifeofanIntegralbodyofVDS-A01CoachAbstractComparedtothetraditionallongitu

8、dinalbeamframe,theintegralbodyisgottenmoreattentionwithexcellentperformanceoncoach.Itnotonlycanbetheassemblyfoundationofattachmentparts,butalsocanbearcomplexloadfrombothinsideandoutsideof