轿车副车架道路模拟试验台架优化设计及应用_陈栋华
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的有 限元模型 , 边界条件设置 如
下 : 约 束4 个 立柱 的上端 点 , 在
W 3= W 4 = 44 " 分析 副车架应力结
果发现 , 其在优化后的试验台上的
三 角摇 臂与转 向节 的连接点处施 加Z O k N 的纵 向力 , 如图5 所示 "
需要说 明的是 , 在有 限元模型 中
应力分布与其安装在车身上的应力 分布高度一致 ; 其中2 1 个关键单元 的应力值绝对值也与车身上的高度 一致 , 两者的相对误差都在1 0 %之
内, 具体 如 图6所 示 "
等 , 获得台架模拟的目标信号; 3 构建试验台架系统 , 获取试验系统
的传递函数F R F ; 互利用时域波形
再现技术(丁 W R )获取试验台驱动信 号 , 使副车架的响应信号与试车场
三 角 摇臂 以M 尸 C 单 元 代替 " 还 需要 完成优 化计算 的设置 : 优化 目标(D e s 一 g n o b je e t一 v e)为重量
因此设计 如 图2 所示 的试验 台系 统 " 副车架固定在4 个立柱上 , 而
这4个立柱的 中心螺纹孔 的位置完 全模拟副车架和车身4个连接点之 间的尺寸 , 3 个液压作动缸分 别通 过三角摇臂和发动机支撑对副车架 施加纵向载荷 "
力, 计算得到副车架应力分布如图
4所示 "在副车架上选取局部应力 比较大的区域共计2 1 处, 在每个区
域选取1个单元的M a x . Von M i se s 应 力, 共计2 1 个单元的应力, 以此作 为后续优化计算的目 标值 "
试验 台架的刚度值由4 个立柱 决定 , 在立柱高度确定的情况下通
副车架道路模拟试验 台架设计 副车架道路模拟试验台首先要保
证试件在试验台上的安装方式与具体 位置与实车安装状态保持一致, 其次 要保证试验台架的加载方式能模拟副 车架在实车上所承受的载荷 "
试验台架刚度优化设计 副车架道路模拟试验成功的关键 在于试件在台架上的受力特性要与
过改变立柱的截面尺寸可 以改变台
架对副车架的约束刚度 "需要说明
的是 , 立柱高度一方面要根据副车
( 汽车 与配 件) } 技术 与应用 A户 ( N A o
) 2 9 0 11一3 6
轿 车副车架道路 模拟试验 台架优 化设计及应 用
W l = W Z = 3 4 , H 3 = H 4= 28 ,
拟试验台架系统 , 台架系统如图2 " 完整的副车架道路模拟试验包
括以下6 个步骤 :
门 在试车场强化耐久道路上测 量副车架所受的3个纵向载荷 ; 之 载荷编辑强化处理 , 包括去除奇异
值 ! 修正零漂和温漂 ! 删除小信号
首 先建 立台架 刚度优 化计算
W 3= 26 , W 4 二 4 4 ; 考虑 到车身
2 "{!一 6 3
( No g ) A尸 A 技 术 与 应 用 5汽 车 与 配 件 6
. 副车架安装在车身上
架在实车上的安装位置确定 , 另一 方面要结合试验台的实际安装操作 方便性 "本文中立柱高度作为常量
处理 "
结构本 身具 有的对称性 , 所 以进 一步设定 日1= 日2 , W l = W Z , 日 3= 日 4 , W 3二 W 4 , 进一步优化计 算 , 得到计算结果日1二 日 2二 23 ,
映 翔 困 1轿车副车架道路模拟试验台 架优化设计及 应用
.
轿车副车架道路模拟试验台架优化设计及应用
撰文 / 上海大众汽车有限公司 陈栋华 胡文伟 周炜 李文斌
本文以某轿车副车架试验室内道路模拟疲劳试验为例 , 详细介绍了试验台架的优化设计原理及方法 "利
用有限元软件对试验台刚度进行优化计算 , 使其准确的模拟车身刚度, 实现副车架在试验台上与在实车 上的受力特性完全一致, 从而保证了台架试验结果的有效性与准确性"
架道路模拟试验台设计优化的技术
方 法流程 " 此 方法也 可进 一步推 广
初步优 化结果为日1= 2 3 ( 单位
为m m , 下同), H Z =35 , H 3= 24 ,
H 4 = 2 7 , W l= 3 7 , W Z = 23 ,
应用到汽车几乎所有零部件道路模 拟试验台夹具的设计 中去 , 因此具 有较高的工程应用价值 " AP A
接刚度 "本文借助于有限元软件,
通过优化台架立柱的截面尺寸使副 车架在试验台上的应力分布与车身 上的应力分布保持一致 , 从而实现 试验台架刚度与车身刚度的一致 "
首先计算副车架在车身上的应
力分布 " 将副车架和车身的有限元 模型安装在一起如图3所示 , 固定车 身上4 个塔形支撑 , 在三角摇臂与 转向节的连接点处施加ZO kN 的纵向
试验 台的刚度进行优化计算, 使其
刚度能模拟车身与副车架之间的连
身本体连接 "而三角摇臂 ! 变速器 支撑 ! 转向机 ! 横向稳定杆 , 以及
其它零部件都连接在副车架上 "由 麦弗逊式前悬架系统的受力特性可 知 , 副车架主要承受2个三角摇臂和 发动机支撑传递过来的纵向载荷 " 试验台的设计必须满足以下两 方面的要求 , 下副车架的安装方式 与实车要保持一致; º 试验台能方 便地实现对副车架进行加载模拟 ,
结束语
度值优化计算的目标 " 副车架室 内台架道路模拟试验 根据优化计算得到的立柱截面尺
寸与高度尺寸进行加工制作 , 之后 将副车架 ! 三角摇臂 ! 立柱与其他 夹具 ! 液压作动缸与控制器等组合 在一起 , 构建成副车架3通道道路模 通过本文的研究 , 建立了副车
W Z , W 3 , W 4 , 优化约束(D e s一 gn C o n stra 一 n ts )为 2 1个关键单元的 M ax.V on M 一 ses应 力 "
百度文库
车前桥副车架(下文简称副车
某车型副车架在实车上的安装
状态如图1所示 , 其通过4个点与车 身连接 , 其前两个点与车身前纵梁 上伸出的 /扭腿 0 刚性连接 , 后2个 点则通过副车架内的橡胶衬套与车
实车保持一致 , 只有这样 台架试验
结果才是有效和准确 , 并替代实车 道路试验 " 为实现这一点 , 必须对
最小W e i ght M 一 n一 m 一 z e , 设计变量
表明副车架在优化后试验台架 上的受力特性与其在实车上的受力 特性高度一致 , 达到了试验台架刚
(D es r g n V a r一 abj es)为4 个立柱的截
面 尺 寸H l , H Z , H 3 , H 4 , W l ,
一致 ; 5 根据试验寿命要求播放获 取的驱动信号进行道路模拟耐久试 验 ; 6 试验结果分析总结 "
轿架)是前桥最为关键 的零部件
之一 , 是前悬架系统的骨架 , 对汽 车 行驶安全性具有至 关重要 的作 用 , 因此对其疲劳可靠性有极高的 要求 "相对于用户道路和试车场道 路试验而言 , 试验室道路模拟试验 是最为高效快捷的疲劳试验方法 , 其成功的关键因素是保证试件在试 验台架上的受力特性与实车道路上 保持一致 " 本文以某轿车副车架试验室内 道路模拟疲劳试验为例 , 通过有限 元软件对试验 台刚度进行优化设 计 , 使其充分模拟车身刚度, 从而 使副车架在试验台上的受力特性与 实车安装状态的高度一致 , 保证副 车架室内道路模拟试验结果的有效 性与准确性 "
下 : 约 束4 个 立柱 的上端 点 , 在
W 3= W 4 = 44 " 分析 副车架应力结
果发现 , 其在优化后的试验台上的
三 角摇 臂与转 向节 的连接点处施 加Z O k N 的纵 向力 , 如图5 所示 "
需要说 明的是 , 在有 限元模型 中
应力分布与其安装在车身上的应力 分布高度一致 ; 其中2 1 个关键单元 的应力值绝对值也与车身上的高度 一致 , 两者的相对误差都在1 0 %之
内, 具体 如 图6所 示 "
等 , 获得台架模拟的目标信号; 3 构建试验台架系统 , 获取试验系统
的传递函数F R F ; 互利用时域波形
再现技术(丁 W R )获取试验台驱动信 号 , 使副车架的响应信号与试车场
三 角 摇臂 以M 尸 C 单 元 代替 " 还 需要 完成优 化计算 的设置 : 优化 目标(D e s 一 g n o b je e t一 v e)为重量
因此设计 如 图2 所示 的试验 台系 统 " 副车架固定在4 个立柱上 , 而
这4个立柱的 中心螺纹孔 的位置完 全模拟副车架和车身4个连接点之 间的尺寸 , 3 个液压作动缸分 别通 过三角摇臂和发动机支撑对副车架 施加纵向载荷 "
力, 计算得到副车架应力分布如图
4所示 "在副车架上选取局部应力 比较大的区域共计2 1 处, 在每个区
域选取1个单元的M a x . Von M i se s 应 力, 共计2 1 个单元的应力, 以此作 为后续优化计算的目 标值 "
试验 台架的刚度值由4 个立柱 决定 , 在立柱高度确定的情况下通
副车架道路模拟试验 台架设计 副车架道路模拟试验台首先要保
证试件在试验台上的安装方式与具体 位置与实车安装状态保持一致, 其次 要保证试验台架的加载方式能模拟副 车架在实车上所承受的载荷 "
试验台架刚度优化设计 副车架道路模拟试验成功的关键 在于试件在台架上的受力特性要与
过改变立柱的截面尺寸可 以改变台
架对副车架的约束刚度 "需要说明
的是 , 立柱高度一方面要根据副车
( 汽车 与配 件) } 技术 与应用 A户 ( N A o
) 2 9 0 11一3 6
轿 车副车架道路 模拟试验 台架优 化设计及应 用
W l = W Z = 3 4 , H 3 = H 4= 28 ,
拟试验台架系统 , 台架系统如图2 " 完整的副车架道路模拟试验包
括以下6 个步骤 :
门 在试车场强化耐久道路上测 量副车架所受的3个纵向载荷 ; 之 载荷编辑强化处理 , 包括去除奇异
值 ! 修正零漂和温漂 ! 删除小信号
首 先建 立台架 刚度优 化计算
W 3= 26 , W 4 二 4 4 ; 考虑 到车身
2 "{!一 6 3
( No g ) A尸 A 技 术 与 应 用 5汽 车 与 配 件 6
. 副车架安装在车身上
架在实车上的安装位置确定 , 另一 方面要结合试验台的实际安装操作 方便性 "本文中立柱高度作为常量
处理 "
结构本 身具 有的对称性 , 所 以进 一步设定 日1= 日2 , W l = W Z , 日 3= 日 4 , W 3二 W 4 , 进一步优化计 算 , 得到计算结果日1二 日 2二 23 ,
映 翔 困 1轿车副车架道路模拟试验台 架优化设计及 应用
.
轿车副车架道路模拟试验台架优化设计及应用
撰文 / 上海大众汽车有限公司 陈栋华 胡文伟 周炜 李文斌
本文以某轿车副车架试验室内道路模拟疲劳试验为例 , 详细介绍了试验台架的优化设计原理及方法 "利
用有限元软件对试验台刚度进行优化计算 , 使其准确的模拟车身刚度, 实现副车架在试验台上与在实车 上的受力特性完全一致, 从而保证了台架试验结果的有效性与准确性"
架道路模拟试验台设计优化的技术
方 法流程 " 此 方法也 可进 一步推 广
初步优 化结果为日1= 2 3 ( 单位
为m m , 下同), H Z =35 , H 3= 24 ,
H 4 = 2 7 , W l= 3 7 , W Z = 23 ,
应用到汽车几乎所有零部件道路模 拟试验台夹具的设计 中去 , 因此具 有较高的工程应用价值 " AP A
接刚度 "本文借助于有限元软件,
通过优化台架立柱的截面尺寸使副 车架在试验台上的应力分布与车身 上的应力分布保持一致 , 从而实现 试验台架刚度与车身刚度的一致 "
首先计算副车架在车身上的应
力分布 " 将副车架和车身的有限元 模型安装在一起如图3所示 , 固定车 身上4 个塔形支撑 , 在三角摇臂与 转向节的连接点处施加ZO kN 的纵向
试验 台的刚度进行优化计算, 使其
刚度能模拟车身与副车架之间的连
身本体连接 "而三角摇臂 ! 变速器 支撑 ! 转向机 ! 横向稳定杆 , 以及
其它零部件都连接在副车架上 "由 麦弗逊式前悬架系统的受力特性可 知 , 副车架主要承受2个三角摇臂和 发动机支撑传递过来的纵向载荷 " 试验台的设计必须满足以下两 方面的要求 , 下副车架的安装方式 与实车要保持一致; º 试验台能方 便地实现对副车架进行加载模拟 ,
结束语
度值优化计算的目标 " 副车架室 内台架道路模拟试验 根据优化计算得到的立柱截面尺
寸与高度尺寸进行加工制作 , 之后 将副车架 ! 三角摇臂 ! 立柱与其他 夹具 ! 液压作动缸与控制器等组合 在一起 , 构建成副车架3通道道路模 通过本文的研究 , 建立了副车
W Z , W 3 , W 4 , 优化约束(D e s一 gn C o n stra 一 n ts )为 2 1个关键单元的 M ax.V on M 一 ses应 力 "
百度文库
车前桥副车架(下文简称副车
某车型副车架在实车上的安装
状态如图1所示 , 其通过4个点与车 身连接 , 其前两个点与车身前纵梁 上伸出的 /扭腿 0 刚性连接 , 后2个 点则通过副车架内的橡胶衬套与车
实车保持一致 , 只有这样 台架试验
结果才是有效和准确 , 并替代实车 道路试验 " 为实现这一点 , 必须对
最小W e i ght M 一 n一 m 一 z e , 设计变量
表明副车架在优化后试验台架 上的受力特性与其在实车上的受力 特性高度一致 , 达到了试验台架刚
(D es r g n V a r一 abj es)为4 个立柱的截
面 尺 寸H l , H Z , H 3 , H 4 , W l ,
一致 ; 5 根据试验寿命要求播放获 取的驱动信号进行道路模拟耐久试 验 ; 6 试验结果分析总结 "
轿架)是前桥最为关键 的零部件
之一 , 是前悬架系统的骨架 , 对汽 车 行驶安全性具有至 关重要 的作 用 , 因此对其疲劳可靠性有极高的 要求 "相对于用户道路和试车场道 路试验而言 , 试验室道路模拟试验 是最为高效快捷的疲劳试验方法 , 其成功的关键因素是保证试件在试 验台架上的受力特性与实车道路上 保持一致 " 本文以某轿车副车架试验室内 道路模拟疲劳试验为例 , 通过有限 元软件对试验 台刚度进行优化设 计 , 使其充分模拟车身刚度, 从而 使副车架在试验台上的受力特性与 实车安装状态的高度一致 , 保证副 车架室内道路模拟试验结果的有效 性与准确性 "