承载式车身快速疲劳试验与CAE分析相关性的研究.pdf

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1、2016年(第38卷)第3期汽车工程AutomotiveEngineering2016(V01．38)No．32016063承载式车身快速疲劳试验与CAE分析相关性的研究孙涛卜3，郑非卜3，刘斌2，郑松林1’3(1．上海理工大学机械工程学院汽车工程系，上海200093；2．上汽集团商用车技术中心，上海200438；3．机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室，上海200093)[摘要]本文中采用PAVE试验与疲劳寿命虚拟分析技术相结合的方法，对某承载式车身结构进行了疲劳寿命分析。根据结构疲劳寿命分析理论，采用有限元分析方法，对车身结构的疲劳寿命进行预测分析，

2、同时在PAvE路面上进行快速试验。通过分析与试验结果的对比，验证了PAVE强化耐久试验与CAE分析的相关性，分析了造成车身结构若干区域寿命低的原因，并提出了改进方案，从而有效解决了该车车身疲劳寿命设计中存在的缺陷，为后续设计提供参考。关键词：汽车工程；PAVE试验；有限元法；疲劳寿命；比利时路；强化系数AStudyontheCorrelationBetweenAcceleratedFatigueTestandCAEAnalysisforaUnitizedVehicleBodySunTa01⋯，ZhengFeil一，LiuBin2&ZhengSonglinl，31．脚。庀

3、靴川可4“￡o，，!or洳Eng!neP矗增，sc^00f矿胁c^Ⅱni棚fE“g：neP^噌，踟i钾一盼旷s硒昭胁i如r＆ien∞咖d％c^加zogy，S^彻g^Ⅱi，2000932．鳓，c‰forc啪merc蒯％Menc^n洳fce凡fer，S胁咖￡，200438；3．讹c^i舢寸删w孵硒LⅡ6。m￡o叫加％幽Ⅱn洳f&阳呼^＆尺e如姚。，既a山Ⅱf!on旷4u￡o酮删蠡co唧oM凡拈，S矗Ⅱ增^“200093[Abstract]BycombiningPAVEtestandvinualfatigueanalysistechnique，thefatiguelifeof

4、theunitizedbodystmctureofalightcommeI℃ialVehicleisanalyzedinthispaper．Basedonthetheoryofstmcturalfatiguelifba—nalysis，thefatiguelifeofthebodystmctureispredictedbyfiniteelementanalysis(FEA)，andmeanwhileaPAVEacceleratedtestisalsoconducted．BycomparingtheresultsofFEAandPAVEtest，thecorrelatio

5、nbetweenCAEa—nalysisandPAVEintensifieddurabilitytestisvalidated，thecausesof10wfatiguelif毛inseveralareasareanalvzedwithsomeimproVingschemesproposed，andhencethedefbctsinthefatiguelif色designofthevehicleareefkctivelvremedied，pmvidingreferencesforsubsequentdesign．Keywords：automotiVeengineerin

6、g；PAVEtest；FEM；fatiguelife；Belgianroad；intensifyingfactor承载式车身结构广泛应用于现代轿车与轻型商用车的车身结构中，与传统的车身一车架结构形式相比，承载式车身具有制造成本低，质量轻，整车质心高度低等优点，从而在一定程度上改善了汽车的操纵性能及燃油经济性。然而，该型车身的弯曲、扭转刚度和强度等指标的变化，以及由此可能产生的振动和噪声等乘坐舒适性指标的降低，将直接影响驾乘感受和整车使用寿命与性能品质。为此，承载式车身的可靠性问题必须在产品开发阶段加以重视。常规的疲劳耐久试验需要耗时半年进行一轮试验，从而发现并解决问题，

7、严重制约了新车开发进程，如果问题难以规避，重新设计与制造将使开发周期再次延长。与常规试验方式相比，PAVE快速疲劳耐久性试验的周期大幅缩短到20天左右，并通过使用cAE，预测车身的疲劳性能。与PAVE试验结果进行相关性分析，可及时发现问题并提出改进方案，极大地缩短承载式车身耐久性开发周期。PAvE。上海市科研创新项目(12zzl45)资助。原稿收到日期为2014年9月28日，修改稿收到日期为2015年2月3日。兰日bUlH口孙涛，等：承载式车身快速疲劳试验与cAE分析相关性的研究·39l·试验与cAE分析相结合的一体化开发流程如图1所示：