重型卡車前軸的靜動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、前軸是汽車轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋的重要部件，其性能直接影響汽車的安全性與可靠性。因此，設(shè)計(jì)的前軸應(yīng)具有足夠的靜強(qiáng)度和良好的動(dòng)態(tài)性能。本文結(jié)合某重型卡車前軸的開發(fā)，運(yùn)用CAE對(duì)前軸進(jìn)行有限元分析獲得其力學(xué)性能，并通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　利用三維CATIA軟件建立前軸幾何模型，運(yùn)用前處理軟件HyperMesh對(duì)幾何模型進(jìn)行簡(jiǎn)化及幾何清理，建立前軸的有限元網(wǎng)格模型。對(duì)前軸在三種典型工況下的載荷進(jìn)行計(jì)算，并利用OptiStruc

2、t進(jìn)行靜力學(xué)分析。分析結(jié)果表明，三種工況下，前軸均不會(huì)發(fā)生靜強(qiáng)度失效，在緊急制動(dòng)工況下最危險(xiǎn)，側(cè)滑工況次之，垂直靜載最安全。
　　利用RADIOSS軟件對(duì)前軸進(jìn)行模態(tài)分析，運(yùn)用蘭索斯法提取前軸自由狀態(tài)下的前六階固有頻率與振型。前軸沒(méi)有發(fā)生振動(dòng)突變現(xiàn)象，并且前六階固有頻率遠(yuǎn)大于路面的激勵(lì)頻率范圍0-50Hz，與人體的固有頻率也相離甚遠(yuǎn)，不會(huì)引起前軸共振。
　　考慮影響疲勞強(qiáng)度的因素，建立前軸修正的S-N曲線，按照QC/T513

3、-1999標(biāo)準(zhǔn)，利用ANSYS Workbench軟件模擬前軸的垂直彎曲疲勞臺(tái)架試驗(yàn)。由疲勞有限元理論分析結(jié)果可知，前軸的最低疲勞壽命為98.5萬(wàn)次，滿足標(biāo)準(zhǔn)QC/T483-1999的要求。
　　為了驗(yàn)證有限元分析結(jié)果，按照汽車前橋臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)計(jì)前軸進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大部分測(cè)點(diǎn)的有限元應(yīng)力計(jì)算值和試驗(yàn)測(cè)得值比較接近，相對(duì)誤差在許可范圍內(nèi)，前軸的垂直彎曲疲勞臺(tái)架試驗(yàn)的結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)QC/T483-1999的要求。因此可以判定利