某特種半掛車(chē)車(chē)架斷裂原因分析研究.pdf

1、國(guó)產(chǎn)某特種半掛車(chē)，廣泛應(yīng)用于部隊(duì)長(zhǎng)途運(yùn)輸履帶重型裝備。由于部隊(duì)野戰(zhàn)訓(xùn)練任務(wù)的需要，該車(chē)不僅會(huì)在高速及城市路況下使用，也經(jīng)常越野行駛在路面狀況較差的路段，行駛工況變化較大。在使用過(guò)程中鵝頸與牽引板連接處、懸架支架與下翼板連接處等位置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)車(chē)架的斷裂現(xiàn)象，繼而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，不僅會(huì)影響行駛安全和半掛車(chē)的使用壽命，也會(huì)對(duì)部隊(duì)執(zhí)行任務(wù)的隱蔽性和時(shí)效性造成嚴(yán)重影響。車(chē)架作為半掛車(chē)主要的承載部件，對(duì)半掛車(chē)性能和質(zhì)量具有重要影響。由于運(yùn)載貨物的特殊

2、性，該特種半掛車(chē)在結(jié)構(gòu)與受力特點(diǎn)上與通用半掛車(chē)有所不同，對(duì)翼梁的強(qiáng)度要求更高，且載荷分布不均勻。目前針對(duì)該類(lèi)特種半掛車(chē)的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究較少，因此，針對(duì)該半掛車(chē)進(jìn)行疲勞壽命分析，找出導(dǎo)致疲勞斷裂的原因，并提出改進(jìn)意見(jiàn)，對(duì)于確定其結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，繼而對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)針對(duì)該特種半掛車(chē)車(chē)架在實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的疲勞斷裂現(xiàn)象，建立起車(chē)架的有限元模型，以承載坦克時(shí)的典型工況為邊界

3、條件，對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)特性分析得到了相應(yīng)的應(yīng)力分布和變形情況，找到了應(yīng)力集中的部位。
　　 (2)進(jìn)行了模態(tài)分析，獲取了車(chē)架主要振型和固有頻率;基于多體動(dòng)力學(xué)理論，建立起整車(chē)的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，進(jìn)行了整車(chē)的行車(chē)模擬。通過(guò)對(duì)車(chē)架進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析，研究了該半掛車(chē)在典型路面工況的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，得到了其加速度功率譜曲線，在此基礎(chǔ)上分析了車(chē)架結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)和可能發(fā)生共振的頻率范圍，提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)建議，為該車(chē)型的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了有益的參考。
　

4、　 (3)考慮了四種等級(jí)路面載荷譜加載順序的影響，得到了兩種更貼近于隨機(jī)載荷譜的組合載荷譜，從而提高了疲勞壽命的估算精度。并通過(guò)分別計(jì)算兩種組合載荷譜下車(chē)架的疲勞壽命。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用本文推薦組合載荷譜的結(jié)果更為合理。在此基礎(chǔ)上，考慮了表面狀態(tài)對(duì)壽命的影響，重新計(jì)算，分析結(jié)果表明:結(jié)合組合載荷譜與表面狀態(tài)的壽命預(yù)測(cè)方法比傳統(tǒng)方法能夠獲得更加合理的預(yù)測(cè)結(jié)果。
　　 (4)針對(duì)車(chē)架存在問(wèn)題，著重從結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)以及材料三方面對(duì)車(chē)架進(jìn)