ca6120u22d1型客车车架的随机振动和疲劳分析

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1、rClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationfortheDegreeofM．EngStochasticVibrationandFatigueAnalysisofFrameforModelCA6120U22D1BusCandidate：KuangXiaSupervisor：ProfessorShiDongyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：VehicleEngineeringDateofSubmission：De

2、cember，2009DateofOralExamination：March，2010University：HarbinEngineeringUniversity■■■rtP，，，哈尔滨工程大学～学位论文原创性声明，，本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由．作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，“本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声

3、明的法律结果由本人承担。。作者(签字)：匕乍乏日期：≯口ID年易月15日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈待解密后适用本声明。即可口在

4、授予学位12个月后口交有关部门进行保存、汇编等。聊(签铋僻如to年务月I媚哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要车架是客车的主要承载结构，它的强度、刚度、动态特性和疲劳性能都直接影响着车架的安全性、舒适性、操作稳定性和使用寿命等基本性能。因此研究汽车车架的特性，在汽车设计中占有重要的地位，具有重大的经济和安全意义。长春某客车厂2003生产的CA6120U22D1型客车车架在投入生产和使用的6年内发现，有部分的车架在使用三年到五年后发现有裂纹产生。因此本文以CA6120U22D1型客车车架为研究对象，以计算机辅助设计、有限元计

5、算和疲劳分析等仿真技术为平台，构建了车架的有限元模型，对车架进行静力分析、随机振动分析和疲劳分析，来分析车架裂纹产生的原因。首先对典型工况下的车架进行静力分析，得到车架的强度和刚度，并进行强度校核。对典型工况下的车架进行了预应力模态分析，得到车架的固有频率和振型模态特性。其次根据国标(GB7031-87)车辆振动输入．路面平度表示方法的路面分级标准，路面不平度功率谱密度，根据逆傅里叶变换原理，仿真出频域上的路面功率谱密度，对车架进行随机振动特性分析，得到车架危险部位的动态响应，找到了车架破坏的原因。最后在有限元静态和

6、随机振动的基础上，直接把模拟的车架的动态载荷以及材料的特定S-N曲线作为疲劳分析载荷加载在车架有限元模型上，对车架进行准静态条件下的S．N疲劳分析，计算车架在特定工况下的疲劳寿命，并比对静态分析和准静态疲劳分析的车架的危险位置。并根据随机振动的结果，对最危险状态下的车架进行随机疲劳寿命分析，得到了特定工况下车架危险位置的疲劳寿命，验证了车架破坏的真正原因。关键词：车架；疲劳分析；疲劳寿命；随机振动；功率谱密度趴j芯哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTBusframeiSmainloadedpartsofbuse

7、s，whosecharacteristicsofstiffness，strength，modeldynamicandfatiguecharacteristicshavegreatinfluencesonthesafety，travelingcomfort，stabilityandfatiguelifeofbuses．SotheresearchesonthesecharacteristicsofframeareofgreatimportancetOthebusesdesignandcontributetotheecon

8、omicsignificanceandsafetytothepassengersandsociety．ModelCA6120U22D1buseswereproducedbyChangchunbusCompanyin2004．Butafterfheyearsinservice，somecrakeswerefoundontheframeofsome