基于MSC.Fatigue的汽车横向稳定杆疲劳可靠性仿真及试验研究

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1、基于MSC．Fatigue的汽车横向稳定杆疲劳可靠性仿真及试验研究黄康戚士兵叶鹏合肥工业大学合肥230009摘要：基于传统汽车稳定杆疲劳可靠性设计偏于保守，造成疲劳没计缺乏科学依据、开发周期长、零件过于笨重、疲劳可靠性低等情况，提出将疲劳可靠性方法与疲劳有限元设计方法相结合，利用专业疲劳分析软件MSC．Fatigue，建立汽车稳定杆有限元模型，利用有限元方法计算其最小疲劳寿命和寿命分布，从而得到稳定杆的受力、危险部位、疲劳寿命等情况。稳定杆疲劳试验表明，预估结果与试验结果相吻合，为汽车稳定杆的材料选择

2、、结构优化、疲劳设计提供了参考。关键词：汽车；横向稳定杆；疲劳寿命；MSC：Fatigue中图分类号：U463．331文献标识码：A文章编号：1001—0785(2012)07—0085一o4Abstract：Basedonthesituationthatthetraditionalfatiguereliabilitydesignoi’automotivest曲ilizerbarisrathercon—servative，whichresultsinthelackofscientificbasisin

3、fatiguedesign，longerdevelopmentperiod，cumbersomecompo—nents，loWfatiguereliability，etc．，thispaperputstorwardthecombinationmethodoffatiguereliabilityandfatiguefiniteelementdesign．Tilefiniteelementmodelofautomotivestabilizerbarisbuiltbythespecialfatigueana

4、lysissoftwareMSC．Fatigueinthepaper，andtheminimumfatiguelifeandlife．distributionarecalculatedbyfiniteelementmethodinor—dertofigureouttheloadingcondition，dangerouspositionandfatiguelifeofthestabilizerbar．Thefatiguetestofthestabi-lizerbarshowsthattheestima

5、tedresultagreeswiththeexperimentalone．Itprovidesreferenceforthestabilizerbar’Smateri-alselection，structureoptimizationandfatiguedesign．Keywords：automotive；stabilizerbar；fatiguelife；MSC．Fatigue汽车横向稳定杆的疲劳特性，为设计具有最佳性0引言能的汽车稳定杆提供数据支持，在汽车设计中具汽车横向稳定杆是汽车独立悬架系统

6、的重要有重要的地位。安全件，在汽车转弯或遇到阻力下产生侧倾时给车我国汽车横向稳定杆的疲劳可靠性设计目前辆快速施加反侧倾力矩，其主要任务是增加低速还处在类比设计和经验设计阶段，设计偏于保守，敏捷性，提高高速稳定性，降低转向不足，减小这对整车性能和成本控制非常不利，造成零部件侧倾角，增加舒适性L】J。在汽车正常行驶(车身疲劳设计缺乏科学依据，开发周期长，零件过于上下振动)时，横向稳定杆不起作用；一旦车身笨重，疲劳可靠性低。针对这些问题，本文提出倾斜，稳定杆立即提供一个反倾力矩，阻止车身一种综合采用有限元计

7、算结果进行疲劳可靠性设倾斜。计的方法。汽车长时间在公路上高速行驶，由于其零部1研究思路件大多承受交变载荷的作用，汽车的使用寿命和运行可靠性都难以得到保证。汽车横向稳定杆是在计算机技术迅速发展的今天，计算机疲劳汽车独立悬架的重要安全部件，在汽车转弯或受软件仿真能有效处理稳定杆疲劳强度和侧倾角刚到阻力时发挥作用，其性能的优劣直接影响整车度的计算问题。在稳定杆设计的初始阶段，可以的安全性、平稳性及舒适性J。稳定杆是汽车部对其进行疲劳分析，得到真实可靠的使用寿命，件中典型的受疲劳作用力影响的部件，因此研究这样

8、能有效降低生产模型机带来的巨大开支，减《起重运输机械》2012(7)一85—少疲劳寿命测试所带来的人力物力消耗。而疲劳对稳定杆模型进行检查、几何清理，划分高质量可靠性设计方法是概率统计方法和疲劳设计方法的网格。将得到的稳定杆有限元网格模型导入相结合的产物。该方法考虑了载荷、材料疲劳性MSC．Patran软件，添加材料属性，定义约束和载能和其他疲劳设计数据的分散性，可以把破坏概荷。将计算模型导人MSC．Nastran进行计算，在率限制在一定的范围内，因此其