大型散裝物料運輸半掛車改進車型的疲勞壽命預測.pdf

1、汽車工業(yè)在國民經濟中占有重要的地位，其產量和質量也越來越被重視，但國產汽車可靠性差，一直是尚未解決的問題，其原因是汽車結構多處存在疲勞薄弱部位，特別是關鍵零件沒有明確的疲勞壽命指標，盲目使用以致造成事故，嚴重地制約了汽車產品在市場上的競爭力。為此，必須對汽車零部件進行疲勞驗證，對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理，盡早地預測出零部件可能的失效狀態(tài)和疲勞壽命，以便及時地發(fā)現(xiàn)和排除潛在的不安全因素，并為汽車零件的改進提供疲勞設計參數(shù)。散裝水泥半掛車是高速

2、度運動并承載的機械，在循環(huán)變應力下的工作，其疲勞破壞是不可避免的。在車身強度和耐久性分析中，道路實驗和臺架實驗所花費的時間較長，成本較高，而且不利于多種方案的對比，不能給設計部門及時進行反饋和提出改進建議。而本文采用CAE的方法在虛擬環(huán)境中構建一個實驗平臺，綜合應用多體動力學計算、有限元法和疲勞分析對車身在虛擬臺架上進行耐久性考核分析，不僅可以在凍結設計模型之前對各種不同方案分析對比，而且可以找到結構的薄弱環(huán)節(jié)，為設計部門提供前期支持，

3、有效地縮短開發(fā)和實驗的時間，節(jié)約設計成本。 本課題的主要工作是：利用有限元單元法對散裝水泥半掛車結構進行疲勞壽命分析。文中首先利用ANSYS軟件對散裝水泥半掛車進行靜力學分析，得出了罐體和車架的最大應力應變位置，作為疲勞分析的節(jié)點位置；然后利用模態(tài)分析得到散裝水泥半掛車的振動特性，與路譜和發(fā)動機頻率相比較，避免散裝水泥半掛車與之產生共振現(xiàn)象；其次運用汽車振動原理結合路面譜特性求出散裝水泥半掛車不同路面狀況下的載荷譜；最終利用有限