基于疲勞壽命分析的汽車扭力梁懸架結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、針對某型號汽車的扭力梁懸架在服役狀態(tài)下提前出現(xiàn)疲勞裂紋這一現(xiàn)象，本文擬通過對汽車扭力梁懸架疲勞總成分析，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，以提高其疲勞壽命，從而解決疲勞斷裂的問題。
　　扭力梁式懸架的組成為中間的橫梁加兩邊的縱臂，縱臂通過橡膠襯套跟車身連接。懸架本身的結(jié)構(gòu)比較簡單，沒有多余的桿件結(jié)構(gòu)，安裝跟拆卸都比較簡單。安裝的空間也不大，且安裝點(diǎn)較少，對車輪的運(yùn)動(dòng)不會造成干涉。其結(jié)構(gòu)本身能夠吸收來自路面的扭矩，同時(shí)還能充當(dāng)橫向穩(wěn)定桿的作用，具備

2、較好的操縱穩(wěn)定性能。本文先測量扭力梁懸架實(shí)體的幾何尺寸，利用CATIA建立懸架的3D模型，然后在有限元前處理軟件中建立懸架的有限元模型。結(jié)合空間線彈性力學(xué)理論，運(yùn)用有限元法對扭力梁懸架做了分析。結(jié)合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證了懸架在極限扭轉(zhuǎn)，最大側(cè)向力，沖擊載荷這三種極限工況下是安全的。之后選擇了動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中的直接瞬態(tài)響應(yīng)分析法對懸架進(jìn)行FEM分析。在動(dòng)力學(xué)分析軟件中建立懸架的簡易的整車動(dòng)力學(xué)模型，仿真得到懸架與車身連接處的載荷歷程。再對懸架

3、進(jìn)行動(dòng)載模擬，通過跟試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，選擇最合適的載荷歷程作為懸架的載荷邊界條件。通過正確的加載，在PATRAN中進(jìn)行懸架的瞬態(tài)響應(yīng)分析，得出其應(yīng)變的分布結(jié)果。再在FATIGUE中運(yùn)用裂紋萌生/應(yīng)變壽命分析法計(jì)算懸架的疲勞壽命。最后，將得出的壽命轉(zhuǎn)化成行駛里程跟懸架的實(shí)際情況進(jìn)行對比，驗(yàn)證分析的準(zhǔn)確性。
　　為提高懸架的疲勞壽命，分析其產(chǎn)生破壞的可能原因。研究彈簧硬點(diǎn)位置對疲勞壽命的影響，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)上相應(yīng)的優(yōu)化，最后通過此途徑來