SUV汽車后懸架關(guān)鍵部件疲勞可靠性研究.pdf

1、懸架總成是汽車底盤的關(guān)鍵部件，汽車在行駛過程中所受的路面隨機(jī)動載荷是懸架系統(tǒng)疲勞壽命影響最大的因素之一。通過實(shí)車道路試驗(yàn)測定和評估懸架系統(tǒng)零部件的疲勞壽命成本高、時間長，本文完成了基于有限元理論的某SUV汽車后懸架疲勞壽命研究及分析。本課題以某SUV汽車多連桿式后懸架為研究對象，對其關(guān)鍵零件—下擺臂進(jìn)行了疲勞壽命研究，主要完成了以下幾方面的工作：
　　首先，根據(jù)多連桿式懸架各零件的硬點(diǎn)坐標(biāo)在Adams/Car中建立其多體動力學(xué)模型

2、并對模型仿真分析，懸架系統(tǒng)剛度的仿真結(jié)果與實(shí)車運(yùn)動學(xué)及柔順性（K&C）試驗(yàn)測試結(jié)果對比可知懸架系統(tǒng)剛度的相對誤差為4％，該誤差滿足工程要求說明懸架模型有效；
　　其次，在Adams/Car中建立SUV整車模型，分析計(jì)算滿載靜止工況、加速起步工況、轉(zhuǎn)彎工況輪胎路面接觸力。根據(jù)隨機(jī)路面的數(shù)學(xué)模型運(yùn)用Simulink模擬G級隨機(jī)路面路況，將G級路面隨機(jī)激勵導(dǎo)入Adams/Car中并分析G級路面隨機(jī)激勵工況下輪胎路面接觸力，經(jīng)比較可知在該

3、工況下輪胎與路面之間的接觸力最大；
　　再次，將G級路面隨機(jī)激勵工況下下擺臂的受力作為其有限元分析的載荷邊界條件，運(yùn)用HyperWorks對下擺臂進(jìn)行有限元分析，得出下擺臂的應(yīng)力變化云圖、位移變化云圖和各階固有頻率及相應(yīng)振型，結(jié)果表明下擺臂在上述工況下的最大應(yīng)力為276.2MPa，滿足強(qiáng)度要求且應(yīng)力較大的部位多位于模型邊界有應(yīng)力集中的位置；下擺臂前六階模態(tài)為剛體模態(tài)且其低階模態(tài)頻率（第七階至第十二階）位于602.3Hz~2384.

4、8Hz之間，中國的路面時間頻率主要分布在0.33Hz~28.3Hz之間，后懸架系統(tǒng)的偏振頻率位于1Hz~1.6Hz之間，故下擺臂的低階模態(tài)頻率遠(yuǎn)大于中國的路面時間頻率和后懸架系統(tǒng)的偏振頻率，不會出現(xiàn)共振現(xiàn)象；下擺臂的模態(tài)振型圖表明其總體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；
　　最后，在Adams/Car中對整車模型仿真分析，結(jié)合雨流循環(huán)計(jì)數(shù)法得出下擺臂的載荷譜。基于下擺臂有限元分析結(jié)果和Miner線性疲勞累積損傷理論，運(yùn)用HyperWorks/RADIOS