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汽车零部件可靠性道路模拟检测试验研究

作　者: 陈书聪
导　师: 姜立标
学　校: 华南理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 汽车转向节道路谱整车模型疲劳可靠性
分类号: U467.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 33次
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内容摘要

汽车转向节作为汽车底盘悬架上结构复杂、工作环境恶劣但是却十分重要的部件，一直以来是汽车安全的研究对象之一，转向节的疲劳损伤通常是难以察觉的，但是长期的使用为它出现疲劳损伤从而危及乘客和行人的安全埋下了隐患。为了探索对汽车零部件的疲劳可靠性检测方法，本文依托华南理工大学广州学院重点学科项目的资助，以某车企提供的MPV车型的前转向系统上的转向节作为研究对象，对其进行特定路面载荷下的疲劳寿命分析，以探索可以应用到实际中对汽车零部件进行疲劳可靠性的检测方法。本文主要拟从以下几个方面来进行实践：(1)采用三维坐标扫描仪对转向节实物进行逆向扫描，运用逆向工程以建立转向节的完整数字模型，从而得到能够尽量接近转向节实物的模型，为后面的整车仿真和疲劳分析获得更加准确的计算参数。然后对转向节进行适当简化处理，忽略部分不影响转向节力学性能的细节，对转向节进行网格划分，计算出转向节的前几阶的柔性体模态，获得振型参数和用于建立刚柔耦合模型的模态中性文件。(2)针对Adams建立整车模型的特点，利用该MPV车型的底盘参数及转向节的柔性体模型建立前悬架刚柔耦合模型和其它子系统，然后利用Adams的Ride模块建立基于虚拟台架的整车模型。(3)通过对道路谱的建模方法进行分析，探索要采用的道路谱模型，结合道路谱模型的国家标准建立用于加载到整车模型上的道路谱，以得到用于进行疲劳仿真分析的应力时间历程。(4)使用疲劳线性累积理论和雨流计数法，以及整车道路谱仿真得到的应力时间历程在MSC.Fatigue中对转向节进行循环加载，以模拟汽车在相应路面上行驶一定里程，从而得到转向节的疲劳寿命，获得转向节在此工况下的易损伤部位，并对汽车在实际行驶中给出建议，为今后对汽车零部件的疲劳可靠性道路模拟试验提供分析的方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 汽车零部件可靠性研究发展现状  11-13
  1.3 本论文主要研究内容  13-15
第二章转向节与整车刚柔耦合模型的建立  15-44
  2.1 汽车转向节概述  15-16
    2.1.1 转向系统  15-16
    2.1.2 转向节的类型  16
  2.2 汽车转向节建模  16-23
    2.2.1 转向节的选取  16-18
    2.2.2 转向节逆向扫描  18-22
    2.2.3 转向节逆向建模  22-23
  2.3 汽车转向节模型的网格划分  23-27
    2.3.1 有限元法  23-25
    2.3.2 转向节网格划分  25-27
  2.4 汽车转向节模态参数计算与验证  27-33
    2.4.1 模态综合法  27-28
    2.4.2 转向节模态分析  28-30
    2.4.3 转向节模型的验证  30-33
  2.5 整车模型的建立  33-43
    2.5.1 Adams/car 功能模块介绍及整车建模思路  33-34
    2.5.2 汽车前悬架建模  34-36
    2.5.3 代入柔性体建立刚柔耦合模型  36-37
    2.5.4 整车其它子系统  37-42
    2.5.5 建立整车模拟试验台架  42-43
  2.6 本章小结  43-44
第三章加载道路谱模型的建立  44-56
  3.1 道路谱概述  44-47
    3.1.1 谐波叠加法  44-46
    3.1.2 Sayers 经验模型  46-47
    3.1.3 前后轮和左右轮路谱  47
  3.2 道路谱的提取方法  47-48
  3.3 Adams 道路谱的生成方法和参数的选取  48-52
    3.3.1 Road Profile Generation 参数选取  49-52
    3.3.2 路谱分析  52
  3.4 道路谱加载分析  52-55
  3.5 本章小结  55-56
第四章汽车转向节疲劳寿命分析  56-72
  4.1 疲劳分析相关理论  56-60
    4.1.1 S-N 曲线  56-57
    4.1.2 应力修正  57
    4.1.3 雨流计数法  57-58
    4.1.4 疲劳累积损伤理论  58-60
  4.2 利用 MSC.Fatigue 进行疲劳分析结果  60-71
    4.2.1 MSC.Fatigue 使用的疲劳分析理论  60
    4.2.2 疲劳分析参数设置  60-63
    4.2.3 疲劳分析结果  63-71
  4.3 本章小结  71-72
总结与展望  72-74
  全文总结  72
  研究展望  72-74
参考文献  74-78
攻读硕士学位期间取得的研究成果  78-79
致谢  79-80
附件  80

汽车零部件可靠性道路模拟检测试验研究

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