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《基于柔性部件载荷提取的前副车架疲劳分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2016-06-0717:41:36汽车工程学报2016年3期宋自力+刘俊红+张雷+芦伟5000-254.11.623E61E65E5一3.65E55E5()7.597E50-7.7>lE>02()40ego100120140160180200220240260280300320340360380400420时间〃s图1左前轮心道路谱图10前副车架本体开裂位置图11实测与虚拟应变时域信号对72•EZL)、恐闰州221CG47670CC4®4724E-MCwlMPM732疋矽图12焊缝损伤分布图13焊缝开裂位置摘要:以准确的耐久道路谱作为动力学分析的
2、边界条件,分别建立刚性和柔性部件的多体模型,提取前副车架连接点载荷谱。分别以两种载荷谱为输入,对前副车架的木体和焊缝进行疲劳分析。研究发现,基于刚性和柔性部件提取的载荷数据在幅值、均值、离散性和相对伪损伤方面均有很大差别。载荷二轴性分析显示,前副车架应选择多轴疲劳分析方法。相比而言,基于柔性部件提取载荷,本体多轴疲劳分析结果与试验情况更吻合,焊缝损伤最大位置和循环次数也与试验结果非常接近。关键词:前副车架;柔性部件;寿命预测;多轴疲劳中图分类号:0346.2文献标文献标识码:A文献标D0I:10.3969/j.issn.2095-1469.2016
3、.03.11Abstract:Adynamicsanalysiswasconductedundertheboundaryconditionsofaccurateloadspectrumsofdurableroads.Twomulti-bodymodelswerebuiltrespectivelyforflexibleandrigidparts.Loadspectrumsoffrontsubframewereextractedatallconnectionpoints.Withthesetwoloadspectrumsastheinputs,fati
4、gueanalysisonmainpartsandseamweldsoffrontsubframewascarriedout.Theresultsshowthatloadsextractedbasedonrigidandflexiblepartshavealargedifferenceinamplitude,theaveragevalue,discretepropertiesandtherelativepseudodamage.Amultiaxialfatigueanalysisisproposedforthefrontsubframeaccord
5、ingtothebiaxialanalysisofloads.Bycontrast,fortheloadsbasedonflexibleparts,theresultsofmultiaxialfatigueanalysisforthemainpartaremoreconsistentwiththetestresults.Andalsothepredicteddamageareaandlifecyclesoftheseamweldsagreewiththetestresults.Keywords:frontsubframe;flexibleparts
6、;lifeprediction;multiaxialfatigue采用计算机辅助工程(ComputerAidedEngi-neering,CAE)的方法在汽车产甜设计阶段进行疲劳寿命预测,能有效发现结构中的薄弱位置,并优化改进直到满足客户使用要求,是提高汽午可靠性和安全性的重要手段。由于材料本身具有疲劳寿命离散性特征,产品寿命往往难以精准预测,但经CAE分析后一定程度上可以减少疲劳失效的发生。部件疲劳寿命不仅与材料特性有关,还受到载荷、加工工艺和表面状态等因素的影响,这就使准确预测疲劳寿命的难度更大。如何提高疲劳仿真精度一直是研究的重要课题。疲劳仿
7、真分析包括三个基木耍索:几何模型、载荷和材料疲劳特性,其屮正确的边界载荷是准确预测的关键[1]。车轮力传感器可以准确测量车辆行驶过程中的轮心载荷,为汽午产品的寿命预测提供了重要的技术支撑。借助于多体模型,可获取底盘件和车身连接点的载荷谱,结合右限元结果就能对整车、子系统和零部件的疲劳寿命进行预测。这种半分析载荷的精度除了与道路谱测量有关系外,与多体模粮也有很大关联[2]°在提取载荷的多体模型屮,各部件通常被认为是刚性的,事实上部件变形对连接点载荷有一定影响,特别是对于形变大的部件。这方面的研究目前还很少,因此,木文以某双横臂-多连杆型轿车为例,系统
8、地研究了多体模型的部件类型(刚性、柔性)对载荷提取的影响,及其对疲劳仿真精度的影响。结合路试结果,对比阐述了柔性部件在提高
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