VDS-A01客車全承載式車身疲勞壽命研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)的縱梁式車架，全承載式車身以優(yōu)良的性能在客車的應用上獲得較多關注。作為零部件的裝配基礎，以及所要承受的車內(nèi)外復雜載荷；它的疲勞和強度性能對客車安全性、可靠性等至關重要。本文針對所在實習單位自主開發(fā)的VDS-A01客車全承載式車身，基于有限元法、多體動力學理論和準靜態(tài)疲勞分析方法，運用Hyperworks、ADAMS/CAR和nCode designlife軟件聯(lián)合仿真分析，在保證合理的車身強度和模態(tài)響應的研究基礎上，預測車身在

2、隨機路面下的疲勞壽命。主要研究內(nèi)容如下：
　　1）車身有限元建模與模態(tài)分析。采用Hypermesh13.0建立車身有限元模型；基于模態(tài)綜合法計算其自由模態(tài)，獲得車身模態(tài)前十六階的固有頻率和振型，為避免結構共振提供數(shù)據(jù)支持和參考，并為下一步建立柔性車身奠定基礎。
　　2）剛柔耦合整車模型建立與載荷獲取。在AMAMS/CAR中，利用模態(tài)分析導出的中性文件建立柔性體車身，同時構建其他剛性系統(tǒng)的動力學模型并裝配成剛柔耦合的整車模型。

3、通過靜態(tài)仿真試驗獲取車身和底盤連接點靜態(tài)載荷，為車身靜強度分析提供力邊界；建立B級隨機路面獲得連接點動態(tài)載荷時間歷程，為疲勞分析提供載荷譜。
　　3）車身靜強度分析?；趹T性釋放原理，通過對該客車車身在彎曲、制動、轉彎、扭轉四種工況下數(shù)值計算，研究其靜強度特性，以校核車身強度。
　　4）車身應力疲勞壽命預測與分析。參照nCode designlife疲勞分析流程，以載荷譜時間歷程，和彎曲工況應力場結果及車身材料的疲勞特性作為

4、數(shù)據(jù)輸入，采用準靜態(tài)疲勞分析方法預測車身應力疲勞壽命。
　　研究表明：在模態(tài)分析中，局部模態(tài)振型占大多數(shù)，有利于抑制車身整體振動；通過在后圍下部添加橫管有效改善了發(fā)動機支架的剛度不足；該車身固有頻率有利的避開了路面和發(fā)動機激勵共振頻率，總體而言符合設計要求。在靜強度分析中，四個工況下最大應力均小于車身材料屈服強度，符合強度設計規(guī)范。在疲勞分析中后懸下推桿與車身連接點附近，前懸上下擺臂支架前端，后側門上靠近頂蓋后角部分，后懸前空氣彈