基于SFEM的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)疲勞可靠性研究.pdf

1、轉(zhuǎn)向節(jié)是連接汽車行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)的中樞零件。由于所處位置特殊，它起著承受汽車前部載荷，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向，為汽車制動(dòng)鉗提供支撐支點(diǎn)等作用。因此轉(zhuǎn)向節(jié)在服役期的突然破壞將會(huì)造成嚴(yán)重的事故。汽車行駛過(guò)程中受到較多隨機(jī)因素的影響，這些隨機(jī)因素的存在使得轉(zhuǎn)向節(jié)疲勞損壞越來(lái)越難以精確估算。考慮到隨機(jī)因素對(duì)壽命的影響，作者采用隨機(jī)有限元法(Stochastic Finite Element Method,SFEM)對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行疲勞壽命可靠性

2、分析及靈敏度分析，這對(duì)提高汽車行駛安全性有重大實(shí)際意義，也為從事轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)的工程人員提供學(xué)術(shù)參考。本文依托浙江省重大專項(xiàng)《多車型共享底盤平臺(tái)數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)及應(yīng)用》(2008C01002)，在查閱有關(guān)轉(zhuǎn)向節(jié)的國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行疲勞可靠性分析，論文的主要工作和成果如下：
　　 1．運(yùn)用ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言(APDL)建立了轉(zhuǎn)向節(jié)的參數(shù)化模型。選用SOLID92四面體單元對(duì)模型劃分網(wǎng)格，為使模擬更加接近實(shí)際情況采用多

3、點(diǎn)約束單元MPC184處理了轉(zhuǎn)向節(jié)所受螺栓連接約束、球頭連接約束等。
　　 2．完成了對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)基礎(chǔ)性能的分析。包括靜強(qiáng)度分析和模態(tài)分析，這是進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析等其他分析的基礎(chǔ)。首先對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)在三種典型工況及其組合工況下進(jìn)行了強(qiáng)度分析，得到了各種工況條件下的應(yīng)力分布云圖與變形圖等，結(jié)果表明轉(zhuǎn)向節(jié)滿足強(qiáng)度要求。
　　 3．進(jìn)行了轉(zhuǎn)向節(jié)的模態(tài)分析，得到轉(zhuǎn)向節(jié)前8階的固有頻率和振型，并分析了轉(zhuǎn)向節(jié)在汽車行駛過(guò)程中及怠速工況下不會(huì)產(chǎn)生共