结合台架试验的挡泥板支架定频疲劳有限元分析方法研究
基于真实路谱重现的虚拟台架及汽车疲劳寿命预测研究的开题报告
基于真实路谱重现的虚拟台架及汽车疲劳寿命预测研究的开题报告一、研究背景及研究意义随着现代交通工具的不断发展，汽车研究日益深入，汽车的安全性与可靠性被越来越重视。
疲劳寿命是衡量汽车性能及耐久度的重要指标之一，越来越多的汽车生产企业开始注重疲劳寿命的测试和分析。
而在汽车设计和研发过程中，虚拟台架是必不可少的工具之一，能够有效模拟复杂的工况环境和荷载状态，降低开发成本，提高开发效率。
本研究旨在基于真实路谱数据，构建虚拟台架，对汽车疲劳寿命进行预测并实现优化设计，具有重要的理论意义与实际应用价值，对于推动汽车工程技术的发展具有重要的现实意义。
二、研究内容和研究方法1. 研究内容本研究拟基于真实路谱数据，构建虚拟台架，对汽车疲劳寿命进行预测，主要包括以下几个方面：(1) 路径数据采集和处理：通过实车行驶和多种传感设备，采集实际路况数据，并针对所采集的数据进行必要的处理和优化。
(2) 虚拟台架建模：建立基于真实路况数据的虚拟台架，模拟复杂的工况环境和荷载状态，为疲劳寿命预测提供可靠依据。
(3) 疲劳寿命预测与优化设计：将建立的虚拟台架应用于汽车疲劳寿命预测，并通过分析预测结果优化汽车设计和结构。
2. 研究方法本研究将采用以下主要方法：(1) 数据处理技术：对实际路况数据进行处理和分析，提取出能够反映道路特征和荷载状态的关键参数。
(2) 有限元分析方法：利用有限元方法，建立能够反映道路荷载状态的模型，并进行疲劳寿命预测。
(3) 优化分析技术：通过优化分析技术，分析预测结果，为汽车设计和结构优化提供方案。
三、预期成果本研究预期达到以下成果：(1) 建立基于真实路况数据的虚拟台架，能够针对复杂工况模拟荷载情况。
(2) 利用建立的虚拟台架，对汽车疲劳寿命进行预测，提高汽车设计和结构的安全性和可靠性。
(3) 探索并总结针对汽车疲劳寿命预测和优化的新方法和新技术，为汽车工程技术发展提供参考。
四、进度安排本研究的进度安排如下：第一年：数据采集和处理，虚拟台架建模。
基于FEMFAT 的某牵引车车架台架疲劳分析
126AUTO TIMEMANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺基于FEMFAT 的某牵引车车架台架疲劳分析刘尧 梁海波 刘成虎 张善玉 叶吉丽东风商用车技术中心 湖北省武汉市 430056摘 要： 本文针对某牵引车车架在台架试验中出现的纵梁局部孔位处开裂的问题进行分析，结合台架试验以及仿真分析结果，提出优化方案。
首先根据有限元理论以及台架试验的边界条件建立了车架台架的有限元模型，并且对台架试验运行过程进行静强度分析，经过电测对标确认了模型的精度。
然后根据疲劳分析理论、材料的疲劳试验结果，在FEMFAT 软件中建立相应的材料参数以及载荷谱，进行疲劳仿真分析，对台架试验出现的开裂情况进行了复现。
针对开裂故障提出工艺优化办法，在后续台架试验中进行验证。
关键词：牵引车 车架 台架试验 疲劳分析1 引言车架作为牵引车的重要承载总成，其可靠性成为体现整车质量的重要方面。
近年来越来越多的研究已经不满足于对车架的静强度分析和优化设计，开始转向对车架具体工况下的疲劳分析。
本文针对车架的台架试验建立有限元模型，根据材料的疲劳参数以及特定的时间载荷序列，利用FEMFAT 软件进行疲劳仿真分析，最终得到了与台架试验中较为吻合的失效部位。
2 建立车架台架有限元模型某牵引车整车驱动形式为6X4，车架总长度6901mm，前部宽度1080mm，后部宽度850mm，总质量约为865kg，车架板材类零件的材料为DL 系列的热轧钢板，车架前端大铸件采用球铁材料。
前处理采用hypermesh 软件，2D 网格单元尺寸为10mm，3D 网格采用四面体，由于该模型后续用于疲劳分析，所有纵梁孔位采用双washer 的形式划分网格。
车架总成中板材类型的零件的网格采用PSHELL 单元，铸件零件的网格采用PSOLID 单元，建立车架的有限元模型。
3 车架台架试验静强度分析与电测对标对已经建立的车架台架试验的有限元模型进行静强度计算，采用Optistrcut 进行求解分析。
疲劳耐久试验在汽车零部件台架中的应用探讨
疲劳耐久试验在汽车零部件台架中的应用探讨发表时间：2019-05-09T09:15:15.180Z 来源：《新材料.新装饰》2018年9月上作者：张强刘斌[导读] 分析金属零部件疲劳损坏的根本原因，将相同的汽车零部件的台架与实际道路疲劳损伤值进行比较，找出关键影响因素，便可制定台架耐久测试的标准。
在保证一定的疲劳损伤谱的同时，借助算法的优化来对试验程序进行优化，从而让试验周期得到最大限度的缩短。
本文将以道路模拟台为例，探讨汽车车身耐久试验标准的大致过程。
关键词：（长城汽车股份有限公司，河北保定 071000）摘要：分析金属零部件疲劳损坏的根本原因，将相同的汽车零部件的台架与实际道路疲劳损伤值进行比较，找出关键影响因素，便可制定台架耐久测试的标准。
在保证一定的疲劳损伤谱的同时，借助算法的优化来对试验程序进行优化，从而让试验周期得到最大限度的缩短。
本文将以道路模拟台为例，探讨汽车车身耐久试验标准的大致过程。
关键词：金属疲劳损坏；相对疲劳损伤谱；台架试验；台架耐久试验标准引言：零部件不但对车的质量产生重要影响，同时也将对车辆的使用寿命产生直接影响，整车的安全性能和环保要求也会受到影响。
因此，主机厂在生产出零部件的时候，非常有必要对所生产的零部件进行试验，从而保证产品的安全性和可靠性。
但是，由于零部件是在整车上应用的，所以进行零部件验证试验时，需要在零部件台架试验过程中考虑到对整个零部件系统进行验证。
一、汽车零部件耐久试验的简略的叙述一般而言，新车型在上市之前，其系统和零部件的质量还需要进行一定的验证，因此，各种测试手段对新车型的零部件和系统的测试保证了其优良质量。
在测试过程中，要尤为重视对其进行的疲劳耐久试验。
对于零部件耐久试验的开展来说，现在国内主要针对两个方面：道路试验和台架耐久试验。
对于道路试验来说，指的是让一些仍在研发的汽车根据标准工况在道路试验场完成固定里程数的实车试验，当试验结束之后，再对汽车的状态进行检查，判断其是否符合汽车设计的要求；而台架耐久试验是根据实车情况通过一定的设备和工装固定待测零部件或者系统，按照耐久试验的标准的要求对其进行相应强度、频率和一定次数的测试，在完成测试之后，被测零部件也要进行相应的检测，从而得出结果，判断其是否满足设计的要求。
基于HyperWorks的副车架疲劳耐久台架试验仿真
基于HyperWorks的副车架疲劳耐久台架试验仿真韩立【摘要】副车架是汽车前悬架系统的重要组成部分,传递着作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,缓和由不平路面传给车身的冲击载荷,以保证汽车行驶的平顺性.该论文以某车型副车架为研究对象,借助软件HyperWorks模拟疲劳耐久台架试验,利用应变片测试技术校验有限元模型的正确性和准确性,为后续试验过程中可能出现的钣金开裂、焊点焊缝开裂等现象提供可靠的分析依据.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2018(049)008【总页数】1页(P40)【关键词】副车架;疲劳耐久;HyperWorks;应变片测试【作者】韩立【作者单位】中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司,天津 300462【正文语种】中文【中图分类】U270.38副车架亦称前悬架横梁，是轿车前悬架系统的重要组成部分,主要功用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，缓和由不平路面传给车身的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的振动，以保证汽车行驶的平顺性[1]。
1 副车架疲劳耐久台架试验1.1 结构型式副车架主要由上、下两块钢板冲压焊接而成，通过六个带垫螺栓与车身连接。
此外，转向器总成、稳定杆总成、左右下横臂总成以及发动机后悬置都安装在副车架上。
1.2 加载方式将副车架固定在试验台架上，加载装置与下控制臂球头销连接，加载方向与车身纵向成40度夹角，进行拉压循环加载。
试验要求达到23万次循环时不应有裂纹，达到45万次循环时，裂纹长度不超过100mm。
2 基于HyperWorks的台架试验仿真随着CAE技术日趋成熟，各种数值仿真方法在汽车、航空航天、重装备、国防、消费品、石油天然气以及生命和地球科学等行业得到广泛的应用[2]。
2.1 副车架有限元模型建立钣金件及焊缝采用壳单元模拟，基本尺寸为5mm。
用刚性单元rigid模拟螺栓连接，衬套单元采用CBUSH单元模拟，单元各向刚度由设计部门提供，焊点采用ACM单元类型模拟，直径为6mm，着重关注的焊点采用3层washer方式来处理，工装试验台采用体单元模拟，如图1所示。
基于有限元分析的车辆驱动桥壳台架加速疲劳试验
基于有限元分析的车辆驱动桥壳台架加速疲劳试验
丛楠;陈循;尚建忠;梁科山
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】2009(031)006
【摘要】针对开展驱动桥壳台架加速疲劳试验对删减载荷谱的实际需求,提出了基于有限元虚拟台架试验获得删减载荷谱的试验与分析方法.在有限元仿真分析环境下对某军用特种车辆驱动桥壳进行静强度试验、疲劳寿命预测、应变历程提取以及时间关联损伤分析等工作,得到了用于加速台架试验的删减载荷谱.台架试验表明,使用该方法获得的删减载荷谱能够在准确反映桥壳所受到的损伤同时,大幅缩短台架试验时间,证明了本文所述方法的实用价值.
【总页数】4页(P106-109)
【作者】丛楠;陈循;尚建忠;梁科山
【作者单位】国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】U462.3~+6;TP391.9
【相关文献】
1.四立柱振动台架在车辆疲劳试验中的应用 [J], 邱炎
2.地铁车辆齿轮箱加速疲劳试验方法研究 [J], 林新海;关云辉;
3.地铁车辆齿轮箱加速疲劳试验方法研究 [J], 林新海;关云辉
4.基于威布尔分布对某重卡前轴台架疲劳试验数据分析 [J], 周福庚;史为成
5.基于实测载荷谱的板簧衬套载荷提取及台架疲劳试验 [J], 葛文韬;龚春辉;刘洲;段龙杨;黄晖
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大型组合式挡泥板固定支架多方案的模拟研究
大型组合式挡泥板固定支架多方案的模拟研究作者：沈健宋纪侠黄华龙章睿王斌尹琳来源：《汽车科技》2012年第04期摘要：建立大型组合式挡泥板固定支架系统动力学仿真模型，对其进行三种工况下的动力学仿真分析，计算出各固定点所受载荷，并将其输入到挡泥板固定支架有限元模型进行模态、强度、刚度分析。
通过多方案对比分析，并结合工程应用经验，确定正式方案。
关键词：挡泥板固定支架；动力学仿真；模态分析中图分类号：U463 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）04-0039-05The Simulation and Research of Projects in Combined UsedFenderboard Fixed BracketSHEN Jian1，SONG Ji-xia1，HUANG Hua-long2，ZHANG Rui1，WANG Bin2，YIN Lin1（mercial Product R&D Institute Dongfeng Automobile Co.，LTD.，Wuhan，430057，China；2.Dongfeng Investment Casting Co.，Ltd.，Shiyan，442714，China）Abstract：The dynamics simulation combined model used fenderboard fixed bracket system was established and three loads were analyzed.The forces of fixed points were calculated. Then those forces were input to the finite combined models used fenderboard fixed bracket，mode，strength and stiffness analyses were carried out. According to general contrasting projects，the formal project was confirmed by combining with engineering experience.Key words：fenderboard fixed bracket；dynamics simulation；mode analysis大型组合式挡泥板固定支架作为挡泥板系统的重要结构件之一，肩负着连接后挡泥板、后挡泥板支架、ECU和车架纵梁的重要任务，挡泥板固定支架设计结果直接关系到挡泥板系统设计质量的优劣。
利用有限元振动疲劳分析对水稻机遮阳棚支撑设计方案定性分析
引言
强度 、刚度 和疲劳寿命是对工程 结构和机械使
用基本要求 ．疲劳破 坏是Ｔ程结构 和机械失效的主 要原因Ⅲ 疲劳分 析有试验疲劳分析和有限元疲劳分 ．局部疲 劳寿命 ， 优化产 品结构 ， 有限元疲 劳分析 ： 基于有 限元应力和载荷谱 。计算零部件或 整机 的疲 劳寿命分布 ， 优化产品结构。其二 者的关 系如 图 １ 。
ＷＡ ＧＧ ｉｍ ｎ Ｅ ＧＪｎ Ｚ Ａ Ｇ Ｐ ｎ ， Ｉ ｏ ｇｊ ｎ Ｎ ｕ－ ｉ，Ｌ Ｎ ｕ ， Ｈ Ｎ ｅｇ Ｌ ｎ －ｉ ｇ Ｈ ａ （ ｏ ｎＬｖｌｎｅｎｔ ｎ ｌ ｅｖ ｎ ｕｔ ｏ， ｔ． Ｗｅ ａｇ２ １０ ， ｈ ｎｏ ｇ Ｆ ｔ ｏｏ Ｉｔ ａｉ ａ Ｈ ａｙＩｄ ｓ ｙＣ ． Ｌｄ， ｉ ｎ ６ ２ ６ Ｓ ａｄｎ ） ｏ ｒ ｏ ｒ ｆ
收稿 日期 ：０ ０ ０ — １ ２ １ — ９ ２ 作者简 介 ： 桂 民（ ９ ８ 男． 级工 程 师 ， 要从 事 技 术创 王 １６ 一） 高 主
新工作 。
而 罢 ＩＩ 匝 霎 ’ｌ 析 析 磊 Ｊ 一 Ｊ 命
图 ２ 有限元疲劳寿命分析流程 图
从结构疲劳分析流程可知在分析前进行数据 准备 ， 载荷（ 结构的工作环境）几何（ 、 结构形式）材 ： 料性质 （ 弹性模 量 ， 泊松 比 “，－、曲线 ）其次 ， Ｓ／ ｒ ， 依 据准备 的数据建 立有限元模 型并 动力响应 计算 ， 最
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｒｃ ｓ ｆｔ ｅ ｆ ｉ ｌｍｅ ｔａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｔ ｅ ｆｔ ｕ ｎ ｌ ｓ ｓ ｄ ｓ ｒ ｅ ． ｍｕ ｈ ｔ ｅ ｕ ｅ ｏ ｅ ｔｄ ｔ ｓｉ ｐ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｈ ｎ ｔ ｅｅ ｎ ｎ ｌｓｓ ｎ ｈ ａ ｉ ｅ ａ ａｙ ｉ ｉ ｅ ｃｉ ｄ Ｔ ｉ ｅ ｇ ｓ ｂ ｈ ｇ ｈ ｓ ｆｔ ｓ ａａ ａ ｎ ｕ ｂ ｕ ｄ ￣ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ａ ｅ ｔ ｅ ｔ ｎ ｉｎ ｅ ｐ ｎ ｅ ａ ａｙ ｉ ｇ ａ ｄ ｖｂ ａ ｉｎ ｆｔ ｕ ｎ ｌ ｓｓｆｒｔ ｅ ｓ ｐ ｏ ｓ ｕ ｔｒ ｆｒ ｅ ｍａ ｈ ｎ ｏｎ ａ ｏ ｄ ｔ ｎ ，ｔ ｋ ｈ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｓ ｎ ｌｚｎ ｎ ｉ ｒ ｔ ａｉ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｈ ｕ ｐ ￣ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ｃ ｃ ｉｅ ｉ ａ ｅ ｒ ｏ ｇ ｏ ｒ ｉ ａ ｎ ｎ ｎ ｕ ｅ ｏ ｌｄ ｕ ｅ ｐ ｓｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｗ ｅ ｉｎ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｕ ｌ ａ ｉｅ ａ ａｙ ｉ －ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｒ ｅ ｓ ｌ ｎ ｗ ｉ ｇｉ ｓ ｆｎｏ ｅ ｓ ｐ ｒ ｏ ｉ ｏ ｔ ｏ ． ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｏ ｄ ｓｇ ｅ ｅ ｆｑ ａｉ ｔ ｎ ｌ ｓ ｉ ｔ ｖ ｓ ｈ ｅ ｕ ｔ ａ ｅｆ ａ ｉ ｅ ａ ｄ ｓ ｂ ｅｆ ｃｉｅ，ａ ｄ ｆ ｒｈ ｒ ｒ ｅｅ ｅ ｃ ｒａ ａｏ ｏ ｓｄ ｓｇ ｓｐ ｏ ｉ ｅ ． ｆ ｔ ｅ ｖ ｎ ｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ａ ｒｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｎ ｌ ｇ ｕ ｅ ｉ ｎ ｉ ｒ ｖ ｄ ｄ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｆ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｖ ｂ ａ ｉｎｆ ｔ ｕ ；ｍｅｈ ｄ ｏ ｅ ｉｎ； ｕ ｌ ｉｅａ ａｙ ｉ ｙ ｒ ｓ ｉ ｔ ｅｅ ｎ ； ｉ ｒ ｔ ｉ ｅ ｎｅ ｏ ａｇ ｔ ｏ ｆ ｓ ｄ ｇ ｑ ａ ｉ ｖ ｎ ｌｓｓ ｍｔ
基于有限元的农用拖拉机挡泥板弯曲成形分析及优化
山东农业大学学报(自然科学版),2023,54(5):782-791VOL.54NO.52023 Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition)doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2023.05.019基于有限元的农用拖拉机挡泥板弯曲成形分析及优化王硕,吴艳*,马炎漫,曾如铁,熊锦林武汉轻工大学机械工程学院,湖北武汉430048摘要:借助DYNAFORM有限元软件建立农用拖拉机挡泥板弯曲成形的有限元模型，分析厚度、压边力、冲压速度、摩擦系数和凹凸模间隙对其弯曲回弹的影响规律，研究6061铝合金农用拖拉机挡泥板的回弹问题。
在数值模拟的基础上，通过正交优化分析得出：在一定范围内，农用拖拉机挡泥板的回弹量与厚度、压边力、冲压速度、摩擦系数呈现负相关关系，与凸凹模间隙呈现先负后正相关关系；影响回弹量的因素排列次序为压边力、凹凸模间隙、厚度、摩擦系数、冲压速度；最优参数组合为厚度2mm，压边力300kN，冲压速度5000mm∙s-1，摩擦系数0.65及凹凸模间隙1.65mm。
同时，基于工艺参数优化，采用等效拉延筋和回弹补偿策略共同控制该制件的回弹，结果分析表明：等效拉延筋起到降低回弹程度的作用；回弹补偿策略能够有效地减小回弹量。
本项研究表明，采用工艺参数控制法、等效拉延筋法和回弹补偿策略能够有效地控制农用拖拉机挡泥板的弯曲回弹程度，为挡泥板实际生产加工过程提供坚实的理论基础与可靠的数值依据。
关键词:农用拖拉机挡泥板;数值模拟;正交试验;回弹优化及补偿中图法分类号:TG389文献标识码:A文章编号:1000-2324(2023)05-0782-10Finite Element-based Analysis and Optimization of Agricultural Tractor Fender BendingWANG Shuo,WU Yan*,MA Yan-man,ZENG Ru-tie,XIONG Jin-linCollege of Mechanical Engineering/Wuhan Polytechnic University,Wuhan430048,ChinaAbstract:With the help of Dynaform finite element software to establish the finite element model of agricultural tractor fender bending and forming,we analyzed the thickness,crimping force,stamping speed,friction coefficient and concave and convex mode gap,and studied the resilience of6061aluminum alloy agricultural tractor fender.On the basis of numerical simulation,through orthogonal optimization analysis,it is concluded that,within a certain range,the rebound quantity of agricultural tractor fender is negatively correlated with the thickness,crimping force,stamping speed and friction coefficient, and negatively correlated with the concave-convex mold gap;the factors affecting the rebound quantity are in the order of crimping force,concave-convex mold gap,thickness,friction coefficient,stamping speed,the optimal parameter combination of the thickness of2mm,crimping force of300kN,concave-convex mold gap,friction coefficient,stamping speed.The optimal parameter combination is thickness of2mm,crimping force of300kN,stamping speed of5000mm•s-1,friction coefficient of0.65and die clearance of1.65mm.Meanwhile,based on the optimization of process parameters,the rebound of the part is controlled by the equivalent stretching bar and the rebound compensation strategy,the results shows that:the equivalent stretching bar plays a role in reducing the degree of rebound;the rebound compensation strategy can effectively reduce the amount of rebound.This study shows that the process parameter control method,the equivalent stretching bar method and the rebound compensation strategy can effectively control the degree of bending rebound of the agricultural tractor fender,and provide a solid theoretical basis and a reliable numerical basis for the actual production process of the fender plate.Keywords:Agricultural tractor fender;numerical simulation;orthogonal testing;rebound optimization and compensation 随着汽车轻量化进程的不断推进，冲压成形工艺在汽车零件生产中得到了广泛应用。
基于台架试验方法的车身疲劳分析
型 中焊点 以 Ａ Ｍ 单 元模 拟 ． Ｃ 整车扭转 工况使用
Ｔ ｍ ｄ ｏｙ ｉ ｒ ｍｅ Ｂ ｄ 模型 ，其余工况为 ＢＷ 模 型． Ｉ
１ 底盘 模 型 ． ２
底盘模型使用 ＭＳ ｄ ｍ 建立，用于计算在 ＣＡａｓ 试验条件下 ，在轮心受到作动器作用开 底盘系统施 寸 加在车身各安装点上的作用力谱．
该分析 中采用 Ｉｅ ｉ ｅｅ （ ｎｒａ Ｒ ｌ ｆ 惯性释放 ） ｔｌ ｉ 方法
１ 模
型
定义模型约束 ，以模拟车身悬浮在空气 中通过四个
车轮对其作用的情况 ．
１ 车身模型 ． １
车身模型采用的 Ｂ Ｗ 模型 ， Ｉ 由碰撞模型直接修
改得到．由于在试验室台架试验中 ，根据试验工况
Ｃ ｍ ｉ ｔｎ ｏ ｂ ａｏ ）：Ｍａ ． ｂ． ｒ ｃ ａ；表面质量／ ｎｉ ｘ Ａ ｓ Ｐｉ ｉ ｌ ｎｐ 表
座椅 、乘员等质量单元形成的 Ｔｉｍｅ ｏ ｙ ｒ ｍ ｄＢ ｄ 模型． 为了较好地模拟焊点处 的受力及疲劳强度 ，在该模
维普资讯
２８ １
计 算 机 辅 助 工 程
２０ 件过大 ，因此将该 模型： 况拆分 ，并输 出．Ｄ 格式结果 文件 ， 【 Ｘ Ｂ 该格 式文件能在 ＭＳ ａ ｇｅ ＣＦｔ ｕ 中反复导入． ｉ
数据库中找到对应的材料牌号．
疲 劳分 析 的 主要 参 数有 ：疲 劳分 析方 法 ： Ｓ ａ —ｉ （ｒ ｋ ｎ ｉｉ ） ｔｏ ；塑性性能修正 ｔ ｉ Ｌｆ Ｃ ａ ｉ ｔ ｎ Ｍｅ ｄ ｒｎ ｅ ｃ ｉｔ ｏ ａ ｈ 方法 （ ｌ ｔ ｉ ｏｒｃｏ ）： ｅｂｒ 名义应力修 Ｐ ｓｃｙ ｒ ｔ ｎ Ｎ ｕｅ； ａ ｉｔ Ｃ ｅ ｉ
动力总成制造——运用有限元分析汽车发动机支架疲劳试验
周期长 ，而且 问题 大 多出现在 产 品设计 完 成之 后 ，对
设计 更改带 来一定难 度。而应用Ｃ 计算机辅助 工程软 ＡＥ
件 （ 限元 软件 ）进行模拟计算 可以在产品设计初期 对 有 整车的耐久 性进 行预测 ，找到结构 的薄 弱环节 ，提 出合 理改进 方案 ，这样可以大幅降低或 最终 取代部分疲劳试
验 ，但是大 前提是 建立一个较为精确的 计算 机模型。本
的 闭环Ｐ Ｄ Ｉ 控制 ，保证试验 中所 施加的载 荷始终保持 不 变。位移信号则用来监 控试 件的疲劳损伤或失效情 况。
文应 用Ａ Ｓ ＳＷｏ ｂｎｈ Ｎ Ｙ ｒ ｅｃ有限元计算工具 来模拟 某款 汽 ｋ
车发动机支架的台架疲劳试验 ，通过与实际试验
图
４
２ 材料 属性 ．
发 动 机 支 架 为 铝 合 金 铸 件 ，杨 氏 模 量 为 ７ １ ．Ｘ
１４ Ｐ ， ０Ｍ ａ
附
阶数
１
２ ３
表
（ 单位：Ｈ ） Ｚ
固有频率
１ ３． ６１ ９
２ ４８２ ９ ． ３ ３ １ ９． ４５ ５． ０ ９ ４９ ． ９３ ２ ５ ２ ． ７ ８９
单元划分 ；然后 ，施加试 验载荷 、约束条件 、设 置材料
如果结构 的一阶 固有频率 大干三倍载荷频率 ，可采用静 态 （ 或者 准静 态 ）疲劳分析 方法 ；如果结构 的固有频率 与载荷 的频率 接近 ，需 采用动态疲劳分析 方法 。而对于 在随机载荷 作用下 的零件进 行疲劳分析要 采用瞬态疲 劳
要的环 节。发动机支架是汽车结构 中的关键零部件 ，它
的作用是将发动机及 变速 器总成支撑在车身 支架上 ，一 方面需要承载发动机 自身的振 动和反作用 力，另一 方面 还 要承受各种路面情况通过车 架传递而来的载荷 ，因此
汽车侧倾试验台台架结构有限元分析
收稿日期： ２００６－ ０７－ １０ 作者简介： 陈刚（ １９８４－ ） ， 男， 重庆大学机械工程学院硕士研究生， 研究方向为车辆系统动力学及控制。
·４４·
陈刚， 袁理， 吴亚东， 唐家兵： 汽车侧倾试验台台架结构有限元分析
２．１．２ 承载板的结构特点与简化 支撑板架模型包括了 ３ 根纵梁以及若干根横
最大应力／ＭＰａ 最大挠度／ｍｍ
８０．２
１．７４
７５．４
１．１５
Ｃ
承载板中间
５１．１
０．４１３
图 ６ 改进后的承载板架结构图
４ 主支架的结构有限元分析及改进
同样， 运用建模分析一体化设计方法对主支架
图 ７ 改进后的主支架结构图
５ 结束语
采用建模分析一体化设计方法实现了复杂有限 元模型的建立， 提高建模效率和模型的可修改性。选 用 １０ 节点的四面体单元（ Ｔｅｔ１０） 由软件自动进行网 格划分， 既保证了精度， 且提高了效率， 计算机开销 也不大。应用此方法， 使侧倾试验台台面台架总体质 量降低了 １８％， 具有较好的经济效益。对改进后的 台面台架强度试验表明，该结构满足设计要求。此方 法也具有一定的通用性， 其它类似结构体也可采用 此方法建模分析。
摘 要： 运用建模分析一体化设计方法， 建立了某汽车侧倾试验台台面台架的实体参数化模型， 导入分析软件分别对
承载板架和主支架在三种危险工况下的静应力进行了计算并对模型参数进行了改进。计算和试验结果表明， 利用建
模分析一体化设计方法， 不但提高了设计效率， 还使台面台架总质量降低了 １８％， 取得了较好的经济效果。
２．Ｃ ｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔ ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃ ｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４２； ３．Ｃ ｈｉｎａ Ｃ ｈｏｎｇｑｉｎｇ Ａ ｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ Ｒ ｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｃ ｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００５０） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ａ ｐｐｌｙｉｎｇ ｍ ｅｔｈｏｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ Ｃ Ａ Ｄ ／Ｃ Ａ Ｅ ，ｓｏｌｉｄ ｐａｒａｍ ｅｔｒｉｃ ｍ ｏｄｅｌ ｏｆ ｏｎｅ ａｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ ｔｅｓｔｅｒ ｆｒａｍ ｅ ｉｓ ｂｕｉｌｔ．Ｔ ｈｅ ｍ ｏｄｅｌｉｓ ｉｍ ｐｏｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ＦＥ Ａ ｓｏｆｔａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｆｏｒ ｌｏａｄｉｎｇ ｆｒａｍ ｅ ａｎｄ ｍ ａｉｎ ｆｒａｍ ｅ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｄａｎ－ ｇｅｒｏｕｓ ｃａｓｅｓ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｉｍ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍ ｏｄｅｌｐａｒａｍ ｅｔｅｒ．Ｃ ａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｈｏｗ ，ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｍ ｅｔｈｏｄ ｉｎ－ ｔｅｇｒａｔｉｎｇ Ｃ Ａ Ｄ ／Ｃ Ａ Ｅ ，ｎｏｔｏｎｌｙ ｉｍ ｐｒｏｖｅ ｄｅｓｉｇｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｂｕｔａｌｓｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ １８％ ｏｆ ｆｒａｍ ｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｏ ｇｅｔｂｅｔｔｅｒ ｅ－ ｃｏｎｏｍ ｙ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ａｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ ｔｅｓｔｅｒ，ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ Ｃ Ａ Ｄ ／Ｃ Ａ Ｅ ；ＦＥ Ａ
某商用车复合材料挡泥板支架结构设计及分析
年第期某商用车复合材料挡泥板支架结构设计及分析潍坊工商职业学院潍坊市经济学校傅晓庆引言本文选用5208环氧树脂基T -300碳纤维增强复合材料对某商用车挡泥板支架重新进行结构设计，并根据各载荷工况，分别进行有限元力学分析，为今后复合材料挡泥板支架的优化设计提供理论基础和依据。
1复合材料的特点复合材料最早使用在航空、航天等领域，后来由于它所具有的独特力学性能而被广泛关注[1-2]。
这种材料既能保持原有的力学特点，又能使材料具备原来所没有的力学性能。
通过查阅资料进行对比，我们不难发现，复合材料的密度比金属小，但是它的纵向拉伸强度远超金属。
这其中以碳纤维为增强纤维复合材料的力学性能十分突出，因此使用碳纤维作为增强材料的先进复合材料已经成为“汽车轻量化”的理想材料[3-4]。
2复合材料挡泥板支架有限元模型的建立本文以某商用车作为设计研究对象，其主要载荷参数如表1所示。
表1某商用车主要载荷参数表2.1复合材料结构有限元分析由于挡泥板支架在实际受力过程中变形较小，所以认为它处于弹性形变状态范围内，因此可忽略材料的非线性变化。
根据实际的受力情况分析，确定选择软件A N S Y S 中的S H E L L 99单元对挡泥板支架进行受力分析和网格划分。
S H E L L 99示意图如图1所示，它的每个单元是由8个节点组成，并且在每个节点处均有3个平动和转动自由度。
图1S H E L L 99单元示意图2.2建立复合材料挡泥板支架有限元模型由于支架加强筋较多、结构复杂，应用实体网格划分，网格划分的尺寸为2m m /格，管壁和固定挡泥板支座应用片体网格划分，网格划分的尺寸为5m m /格。
网格划分完成后共得到84300个单元，138366个节点。
复合材料挡泥板支架几何模型图，如图2所示；复合材料挡泥板支架有限元网格划分图，如图3所示。
图2复合材料挡泥板支架的几何模型图3复合材料挡泥板支架的有限元网格划分模型图图4复合材料挡泥板支架的计算载荷及工况名称发动机驾驶室满载载荷质量/k g600100025000机电·教育·推广河北农机年第期由于该挡泥板支架固定在汽车车架上，所受载荷工况主要为上下冲击，选择冲击系数按3g计算。
基于HyperMesh的某重卡挡泥板支架的优化改进
10.16638/ki.1671-7988.2021.012.033基于HyperMesh的某重卡挡泥板支架的优化改进周宗昊，周刚，赵永利，宋磊，樊天博，张明（陕西万方汽车零部件有限公司，陕西西安710200）摘要：文章针对某重卡车挡泥板支架在使用过程中出现的断裂现象，应用HyperMesh软件对挡泥板支架进行静力学仿真分析，并将失效形式与仿真结果进行对比，验证仿真分析方法和结果的有效性。
最后通过对挡泥板支架进行结构和材料优化，提高支架强度，使其满足性能要求。
关键词：挡泥板支架；静力学仿真分析；强度中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)12-106-03The Optimization and Improvement for Fender Bracket ofa Heavy Truck Based on HyperMeshZHOU Zonghao, ZHOU Gang, ZHAO Yongli, SONG Lei, FAN Tianbo, ZHANG Ming（Shaanxi Wangfang Auto Parts Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）Abstract: In this paper, hyperMesh software is used to analyze the fracture of the fender bracket of heavy truck in the process of using. Then, the failure forms are compared with the simulation results to verify the effectiveness of the simulation analysis method and results. Finally, by optimizing the structure and material of the fender support, the strength of the bracket is improved to meet the performance requirements.Keywords: Fender bracket; Static simulation analysis; StrengthCLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)12-106-03引言挡泥板支架作为重型卡车车身附件的主要部分之一，通过螺栓固定在车架上，在车辆行驶过程中承受地面的冲击载荷。
副车架疲劳台架试验及验证
副车架疲劳台架试验及验证石云【摘要】应用有限元分析法对副车架的疲劳台架试验进行强度和疲劳分析,得到副车架的应力分布图、副车架寿命云图.通过分析,可以预测模拟制动工况的疲劳台架试验中副车架本体可能出现的强度及疲劳问题.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2012(026)001【总页数】5页(P44-48)【关键词】副车架;疲劳;台架试验;有限元【作者】石云【作者单位】上海交通大学机械与动力学院【正文语种】中文【中图分类】U463.32+4前言副车架可以看成是前后车桥的骨架，是前后车桥的组成部分。
副车架并非完整的车架，只是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与“正车架”相连，习惯上称为“副架”［2］。
副车架从整车装配、包装运输到正常的行驶，都要承受各种不同的载荷，载荷性质也不尽相同，包括冲击、静力、交变载荷。
车辆舒适、安全和轻量化对副车架在强度、振动、疲劳和质量方面提出了很高的要求。
本文运用有限元软件模拟实际的台架试验，对副车架强度进行分析，并在此基础上对副车架疲劳分析并校核。
1 有限元模型建立1.1 网格划分采用HyperMesh对副车架总成进行网格划分，单元采用四边形，焊缝模拟采用Shell模拟，长度与实际的焊缝长度相符。
橡胶衬套采用实体单元。
图1为副车架有限元模型。
1.2 材料定义钢板参数：弹性模量2.1×105 N／mm2，泊松比0.28。
图1 副车架有限元模型Fig.1 The cradle finite element model副车架有限元单元总数55658个，四边形单元总数54054个，三角形单元总数1604个，零件之间的连接采用837个刚性单元和16个梁单元进行模拟。
2 副车架疲劳台架试验验证分析为了验证副车架设计，对于样件必须进行台架疲劳试验。
副车架台架试验主要是针对车辆在使用过程中副车架常见工况进行，这些工况包括制动，转弯或者加速。
本章节针对制动工况和加速工况进行台架试验的CAE分析和验证，并进行了比对。
挖掘机工作装置台架疲劳试验载荷等效方法研究
12#
74.57
74.83
74.9
74.57
71.24
13#
56.12
56.16
56.05
55.52
55.01
为了求得最佳加载角度，将实测比例系数和仿真比 例系数相减，比较两者之间的差值，将系数差值绘制成 线图，结果如图7所示。
图7 差值图
由图7可知，对于10#、13#测点，加载角度对系数 的影响不是很大，2#、3#、5#测点受加载角度的影响很 大。因此，主要考虑动臂上三个测点的最优加载角度。 对动臂上三测点系数差值曲线分别进行拟合，得到对应
ᓄਈ
400 300 200 100
0 -100
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100
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200
250
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图3 实测应变-时间历程
1.2 载荷信号处理 在挖掘测试过程中，由于各类传感器、测量仪器本
身的精度原因、试验环境的影响以及人工操作的误差等 影响，造成实测原始信号中存在干扰信号，从而使原始 信号与真实信号之间存在差异，因此需对其信号进行预 处理，剔除其中无用的干扰信号。信号处理主要包括去 零漂、去奇异值、滤波等。
4000
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(d) 斗尖载荷MX
Mx/N.m
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基于有限元模拟的研究混凝土结构疲劳分析
基于有限元模拟的研究混凝土结构疲劳分析基于有限元模拟的研究混凝土结构疲劳分析1.引言混凝土结构是现代建筑中常见的一种结构形式，它具有优异的抗压性能和耐久性。
然而，在长期使用过程中，由于荷载的反复作用以及外界环境的影响，混凝土结构可能会发生疲劳破坏，这对结构的安全性和可靠性提出了挑战。
为了能够更好地理解混凝土结构在长期循环荷载下的疲劳行为，并提供可靠的设计方法和建议，有限元模拟成为一种有效工具，可以对混凝土结构的疲劳性能进行研究和分析。
2. 有限元模拟在混凝土结构疲劳分析中的应用2.1 有限元模拟的基本原理和方法有限元模拟是一种数值计算方法，通过将结构划分为有限个小单元，利用数学方程及边界条件来模拟和分析结构的力学行为。
在混凝土结构疲劳分析中，有限元模拟可以模拟荷载施加过程中的应力、应变分布，进一步计算出结构的疲劳寿命和失效机制。
2.2 有限元模拟在混凝土结构疲劳分析中的优势相比于传统的试验方法，有限元模拟在混凝土结构疲劳分析中具有以下优势：(1) 低成本：有限元模拟可以通过计算机软件进行，可以减少大量的试验成本；(2) 可控参数：有限元模拟可以灵活调整模型的参数，研究不同因素对结构疲劳性能的影响；(3) 高精度：有限元模拟可以对结构的应力、应变进行精确计算，提供准确的疲劳性能评估。
3. 有限元模拟在混凝土结构疲劳分析中的应用案例以下是几个基于有限元模拟的混凝土结构疲劳分析的应用案例，展示了该方法在实际工程中的价值和效果。
3.1 桥梁结构的疲劳分析通过有限元模拟，可以模拟桥梁结构在交通荷载作用下的应力、应变分布，进一步估算桥梁的疲劳寿命。
通过该分析方法可以为桥梁结构的设计和维修提供依据，保证其安全可靠的使用。
3.2 建筑结构的疲劳分析对于高层建筑和大型工业建筑等结构，有限元模拟可以帮助分析结构在风荷载和地震荷载等多种荷载作用下的疲劳性能。
这对于结构的设计和抗疲劳措施的制定非常重要。
3.3 混凝土水电站的疲劳分析水电站是最常见的混凝土结构，其运行环境复杂，荷载变化频繁。
汽车底盘零部件先期样件试制过程分析
汽车底盘零部件先期样件试制过程分析摘要：一台汽车在量产前要经历多个试制阶段，且每个阶段的目的和意义不同。
每款汽车开发初期，都会用手工样件装车来研究整车各个系统的功能、性能等。
文章以冲焊类底盘零部件为例，展开手工制样的工艺过程及成本分析，为先期快速试制样件、项目管控及成本构成研究提供参考。
关键词：底盘零部件；先期样件；试制过程引言汽车零部件的失效问题，主要都是由振动疲劳导致的。
因此在新车型开发过程中，台架振动可靠性试验是验证零部件结构可靠性的首选手段。
台架可靠性试验是基于汽车使用工况下的振动特征来开展的，目前汽车底盘零部件常用的台架可靠性试验方法依据日本汽车工业标准“JISD1601汽车零部件振动试验方法”进行。
应用此试验方法设定相应试验参数，在汽车底盘前部的台架可靠性试验验证，完全满足后期的可靠性试验及用户使用要求。
然而某汽车后轮挡泥板支架，安装位置在底盘后悬架中心至车架尾端范围内，按“JISD1601汽车零部件振动试验方法”做台架可靠性试验时，发现后挡泥板支架虽然通过台架可靠性试验，但在道路可靠性试验中却频繁出现断裂问题。
这说明此试验方法设定的试验强度不足以验证底盘后悬位置零部件的可靠性，要寻求新的试验方法及参数设定。
本文采用加速疲劳分析方法，基于零部件台架与道路可靠性试验累积疲劳损伤等效的原则，将道路试验采集到车辆零部件关键点的时域载荷信号转化后用于台架试验。
经过多轮的疲劳测试对比分析，验证出一种强化的台架试验方法，以充分验证汽车后悬位置的零部件可靠性，避免零部件的过度设计或故障产生。
1研究背景和意义1.1研究背景F公司是一家专注于设计和生产汽车底盘零部件的中日合资公司，为大部分日系品牌、少量欧美品牌汽车制造商供应零部件，但随着日本汽车市场的持续低迷，同时欧洲汽车市场业务也在逐渐减少，F公司的销售额不仅没有上升趋势，反而有一定的下降风险，于是F公司决定调整战略，将业务开拓重心放在了中国汽车市场，以期通过中国庞大的、持续增长的汽车市场，对冲公司在其他地区的业务损失。
挡泥板支架疲劳试验方法探究
10.16638/ki.1671-7988.2021.09.030挡泥板支架疲劳试验方法探究刘香爱，田朋涛，贺娜（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：文章通过对挡泥板支架载荷谱进行研究，结合支架实际受力分析，通过雨流计数法原理和Palmgren-Miner 线性理论疲劳理论将道路载荷谱等效为单级加载谱进行试验，并通过道路模拟试验验证其可靠性。
从方法的可靠性来说，两种方法均可靠有效；从短时间、低成本等因素来考虑，推荐使用单级谱加载试验方法。
但单级加载谱考虑影响因素有限，在后续的研究中还需进一步优化。
关键字：挡泥板支架；疲劳理论；雨流计数法原理；单级加载谱试验；道路模拟试验中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)09-108-03Research on Fatigue Test Method of Mudguard SupportLiu Xiang’ai, Tian Pengtao, He Na( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200 )Abstract: In this paper, the load spectrum of fender support is studied, combined with the actual stress analysis of the support, through rain flow counting method and the principle of Palmgren-Miner linear fatigue theory takes the road load harmonic equivalent to a single-stage load spectrum for the test. The simulation test verified its reliability. In terms of the reliability of the methods, both methods are reliable and effective; from short time, low cost, etc considering the factors, the single-stage spectrum loading test method is recommended. However, the influence factors of single-stage loading spectrum are limited, so further optimization is needed.Keywords: Fender support; Fatigue theory; Rain flow counting method; Single-stage spectrum loading test; Road simulation testCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)09-108-03引言汽车上大多数关键零部件的失效问题都是由振动疲劳引起的，伴随着汽车工业的快速发展，人们越来越重视结构设计中的疲劳寿命问题，疲劳耐久试验成为新开发的车型和关键零部件的主要考核项目之一。
盘式制动器支架疲劳分析及优化
盘式制动器支架疲劳分析及优化谭雪龙;周通;张建;朱永梅【摘要】取盘式制动器摩擦块的标准试样进行压缩试验,建立制动盘-摩擦块制动过程的数值模型,根据计算结果分析支架受力分配,并利用疲劳台架试验对数值模型进行验证;基于支架应力测试试验,建立支架有限元分析数值模型,研究盘式制动器支架的应力应变分布规律,结果表明:支架应力最大值出现在较细拱桥一侧,大于屈服强度,数值解与试验值吻合程度较好,说明模型可靠;基于20万次疲劳台架试验,建立盘式制动器的疲劳分析模型,研究盘式制动器支架疲劳寿命的影响因素;结合有限元分析和疲劳分析的结果,对盘式制动器支架进行形状优化,优化后支架应力得到明显改善,解决了目前盘式制动器支架易出现疲劳破坏的关键性问题.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P168-172)【关键词】盘式制动器;支架;有限元分析;疲劳分析;形状优化【作者】谭雪龙;周通;张建;朱永梅【作者单位】江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】TH16;U463制动器是汽车行驶安全性的关键部件，盘式制动器由于具有外形尺寸小、热稳定性好、抗衰退能力强、易于保养和维修等特点，正广泛应用于各类汽车中[1-2]。
支架作为盘式制动器的重要组成部分[3]，在工作时承受较大的交变制动力，使其很容易发生疲劳失效或断裂。
因此，有必要对盘式制动器支架进行有限元分析和疲劳分析，并结合分析结果对危险截面的形状进行优化设计。
目前，针对盘式制动器的分析计算多为静力学分析，文献[4]通过Solidworks Simulation对制动器的油缸等部件进行应力应变分析。
文献[5]通过NASTRAN对盘式制动器的支架、钳体等关键零部件进行模态分析和噪声分析。
副车架疲劳台架试验的有限元模拟
副车架疲劳台架试验的有限元模拟
黄鹏程;张林波;柳杨;瞿元;陈伟
【期刊名称】《计算机辅助工程》
【年(卷),期】2006(015)0z1
【摘要】应用有限元分析法对副车架的疲劳台架试验进行强度和疲劳分析,得到副车架的应力分布图、副车架本体寿命云图和焊点寿命云图. 通过分析,可以预测模拟制动工况的疲劳台架试验中副车架本体及焊点可能出现的强度及疲劳问题.
【总页数】2页(P193-194)
【作者】黄鹏程;张林波;柳杨;瞿元;陈伟
【作者单位】奇瑞汽车有限公司,乘用车工程研究院,安徽,芜湖,241009;奇瑞汽车有限公司,乘用车工程研究院,安徽,芜湖,241009;奇瑞汽车有限公司,乘用车工程研究院,安徽,芜湖,241009;奇瑞汽车有限公司,乘用车工程研究院,安徽,芜湖,241009;奇瑞汽车有限公司,乘用车工程研究院,安徽,芜湖,241009
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.基于虚拟台架疲劳分析的副车架结构改进设计 [J], 朱剑峰;林逸;张涛;寇宏滨;邱荣英
2.副车架疲劳台架试验及验证 [J], 石云
3.副车架疲劳台架试验的有限元模拟 [J], 黄鹏程;张林波;柳杨;瞿元;陈伟
4.基于HyperWorks的副车架疲劳耐久台架试验仿真 [J], 韩立
5.副车架台架疲劳试验断裂模拟及结构改进分析 [J], 丁芳;王爱国;倪晋挺
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Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2019, 8(6), 457-465Published Online December 2019 in Hans. /journal/methttps:///10.12677/met.2019.86053Research on Constant FrequencyVibration Fatigue of Fender BracketBased on Bench Test and FiniteElement AnalysisYongqiang Gu, Bing Liu, Yi WangSany Group Co., LTD., Changsha HunanReceived: Nov. 28th, 2019; accepted: Dec. 12th, 2019; published: Dec. 19th, 2019AbstractThe constant frequency fatigue of a fender support of a certain heavy truck was researched, and the corresponding finite element analysis model of the test was also established. Firstly, the modal calculations of fender support suspended and unsuspended fender were completed, at the same time the modal result of suspended fender was compared with the result of sweeping; Secondly, based on the comparison of modal results, the influence of different damping on frequency re-sponse was researched, it found that the peak of stress response was reduced with the increase of damping; Finally, on the basis of frequency response calculation, the life of fatigue under different damping was calculated, and it was concluded that the life at damping of 0.09 was consistent with the result of test combining with theoretical analysis.KeywordsFender Support, Bench Test, Finite Element Analysis, Damping, Constant Frequency Fatigue结合台架试验的挡泥板支架定频疲劳有限元分析方法研究谷永强，刘兵，王毅三一集团有限公司，湖南长沙收稿日期：2019年11月28日；录用日期：2019年12月12日；发布日期：2019年12月19日谷永强 等摘要对某重型卡车的挡泥板支架进行了定频疲劳试验研究，并建立了相应的有限元分析模型。
首先完成了悬挂有挡泥皮和未悬挂挡泥皮的模态计算，并将悬挂有挡泥皮的模态结果与台架扫频结果进行了对比；然后在模态结果对比的基础上，研究了不同阻尼对频响结果的影响，发现随着阻尼的增大，应力响应峰值逐渐减小；最后基于频响计算结果，完成了不同阻尼下的疲劳寿命计算，并结合理论分析确定阻尼为0.09时的寿命与试验结果是相符的。
关键词挡泥板支架，台架试验，有限元分析，阻尼，定频疲劳Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言重卡作为由车架、发动机、变速箱、车桥等组成的工业品，其运营环境相对乘用车及工程车辆更加复杂、恶劣。
因此需要在整车开发阶段，进行大量的试验查找出车辆在运行过程中可能出现的问题，同时将每次试验采集数据进行积累，并结合大数据分析方法为后续整车的优化提供参考，国内专家方王永峰等已将基于大数据可靠性的计算应用于悬索桥可靠性的计算[1]。
支架结构(如油箱支架、挡泥板支架)作为整车的重要组成部分，由于在整车行驶中受到来自路面的振动激励，对附属件的耐振动性能提出了更高的要求。
在大量的市场反馈中，出现问题较多的是支架类结构，常见的故障模式为振动疲劳断裂。
目前除了可以结合整车耐久试验验证支架类结构的耐久性能，还可以通过台架试验或有限元计算的方式达到验证的目的。
振动台架试验虽然能够很好的验证支架类结构的疲劳特性，但振动台架及试验工装存在投资大，试验时间长的问题，有限元分析可以很好的避开台架试验存在的问题，因此用有限元手段取代台架试验成为了研究的主要方向。
台架疲劳试验根据载荷的不同可以分为随机振动、基于PSD 的振动、定频振动等[2] [3] [4]，需要根据实际工况选择合适的方法进行试验。
鲍晓东等结合PSD 振动疲劳试验与仿真计算方法完成了某商用车尿素箱支架的设计[5]。
杨志刚等将采集的振动数据应用于有限元模型计算，成功解决了某重型汽车后尾灯疲劳断裂的问题[6]。
张志远等借助试验与有限元分析的方法完成了某重型牵引车冲焊后桥结构与铸钢后桥结构的疲劳开裂分析与对比[7]。
刘文华等借助有限元分析方法解决了喇叭支架在振动疲劳中的断裂问题[8]。
基于先前的研究，对振动疲劳的研究主要集中于随机振动或PSD 振动较多，对定频疲劳振动的研究相对较少。
本文以某重型牵引车挡泥板支架为研究对象，将台架试验方法与有限元分析方法相结合，对其定频振动疲劳进行了研究，通过试验了验证有限元计算方法的可行性，为后续用有限元方法替代台架试验提供了参考。
谷永强 等2. 试验2.1. 定频试验定频试验指在规定的固定频率点上进行各种振动参数不同量级的试验，用于验证产品在共振点或预定危险频率下承受振动的能力。
在进行试验前需要通过扫频的方式确定试验件的共振频率点，若验证产品在规定时间、规定的频率下能够完成相应试验，则可判定设计是合理的。
2.2. 台架扫频为了完成某重型卡车挡泥板支架的定频疲劳试验，特设计了相关的台架，模拟挡泥板支架在实车上的安装状态，在试验中将台架固定在振动台面上，如图1所示。
重卡车辆在道路上行驶时的激励主要来自路面，在0~100 km/h 的时速范围内，激励频率为0~9 Hz ，同时在襄阳国家试验场，路面的激励频率在20 Hz 以下(比利时路为18 Hz)。
为了获取挡泥板支架的共振频率，在控制系统中设置扫频范围为0~100 Hz ，沿垂向在台面上施加0.5 g 的载荷，分别完成挡泥板支架两种状态的扫频，即在挡泥板支架上悬挂挡泥板和未悬挂挡泥板。
Figure 1. Vibration test frame 图1. 振动试验台架两种状态的扫频结果如表1所示，未悬挂挡泥板时的一阶共振频率为25.78 Hz ，悬挂挡泥板时的一阶共振频率为15 Hz 。
悬挂挡泥板会降低一阶共振频率点，使其下降了41.8%。
Table 1. Frequency sweep results (Hz) 表1. 扫频结果(Hz)状态 第1阶 无挡泥板 25.78 有挡泥板152.3. 台架耐久试验根据台架扫频结果，将定频疲劳试验的频率设定为15 Hz ，同时在采集的襄阳国家试验场路谱中，挡泥板支架与车架连接端的垂向加速度在2 g~3 g 之间变化，同时考虑一定的安全系数，决定在试验中沿垂向施加5 g 的载荷。
在试验进行至51分钟时出现开裂问题，且裂纹长度已超过圆管周长的一半，开裂状态如图2所示。
在试验进行中，不定期的检查挡泥板支架的状态，根据记载试验进行18分钟时，在开裂谷永强等位置无明显裂纹；试验进行至38分钟时，开裂位置无明显裂纹；试验进行至51分钟时，即振动45900次，出现明显的开裂，试验停止。
Figure 2. The crack shape of fender support图2.挡泥板支架开裂状态3. 有限元分析为了实现以有限元计算方法替代台架试验的目的，结合台架建立了有限元分析模型，如图3所示，其中两块挡泥皮的质量分别为2.365 kg，4.475 kg，材质为PP，挡泥板支架的材料为Q345。
在仿真计算中，结合台架约束车架与工装焊接的位置。
在建立的有限元模型基础上完成了有挡泥板和无挡泥板状态的模态计算及悬挂有挡泥板时的频率响应。
Figure 3. Finite element model of bench simulation图3. 台架模拟有限元模型3.1. 无挡泥板时的模态计算为了验证有限元模型的准确性，首先对未悬挂挡泥板的模型进行了模态计算，前4阶模态结果云图如图4所示，具体结果如表2所示。
第1阶模态频率为25.83 Hz，与扫频结果高度吻合，表明搭建的有限元模型是准确的。
谷永强 等(a) 第1阶模态 (b) 第2阶模态(c) 第3阶模态 (d) 第4阶模态Figure 4. Modal shape of fender support without fender 图4. 未悬挂挡泥板时的挡泥板支架模态振型Table 2. Results of modal calculation (Hz) 表2. 模态计算结果(Hz)第1阶模态 第2阶模态 第3阶模态第4阶模态 25.8333.983737.833.2. 有挡泥板时的模态计算在挡泥板支架定频疲劳试验中安装有挡泥板，为了验证扫频结果的准确性，对悬挂有挡泥板的模型进行了模态计算，第5到第8阶模态如图5所示，具体结果见表3。
在呈现的4阶模态中，只有第7阶模态表现为挡泥板支架的振动，其余三阶模态表现为挡泥皮的局部模态，此时挡泥板支架的频率为16.0 Hz ，台架扫频结果为15 Hz ，误差为6.6%，误差在可接受的范围内，表明有限元模型建立的方法是准确的，为后续的频响计算及疲劳计算提供了有利的支持。
3.3. 悬挂有挡泥板模型的频响计算在疲劳计算中，首先需要完成模型的频响计算，获取模型在不同频率下应力与频率的响应关系。