基于实测载荷谱的摩托车车架虚拟振动试验研究

以某款摩托车车架为研究对象,在试验场强化路面上采集载荷谱,并对原始数据进行滤波和压缩等处理。基于实测载荷谱,利用摩托车两通道道路模拟试验台,以实测载荷谱为初始输入进行等效迭代,得到近似实际路面的激励谱。利用CATIA三维建模软件和ADAMS多体动力学仿真软件,建立某摩托车车架刚柔耦合虚拟试验平台;以提取的激励谱为输入进行仿真分析,并结合道路模拟试验结果进行仿真结果验证,从而建立了基于实测载荷谱的摩托车车架虚拟振动试验方法,为摩托车车架结构设计改进和性能考核与评估提供了一种行之有效的手段和方法。     

实测车轮六分力激励的车架疲劳寿命分析

车架疲劳寿命分析多以实测振动信号为动力学模型的输入激励。由于振动信号不能全面地反映出路面对整车的多维激励作用,导致基于动力学模型仿真预测的车架疲劳寿命精度和可信性偏低。而车轮六分力传感器可同时采集路面作用于轮心的多维力,复现路面-轮胎-整车的复杂耦合关系。为分析两种激励方法对疲劳寿命预测结果的影响,建立某自卸车整车刚柔耦合动力学模型,作为车架边界载荷的提取载体。然后基于车架有限元模型,通过惯性释放法获取应力分布,对比分析车轮六分力和轮心振动激励下车架的疲劳寿命情况。结果表明,采用轮心六分力载荷加载的半分析方法,可以更为准确地提取车架边界载荷,提高车架疲劳寿命预测的精度和可信性,为商用车辆结构更为准确的疲劳寿命预测提供借鉴。     

多轴应力响应下结构振动疲劳寿命预估的时域方法研究

应用Von Mises应力准则将多轴应力响应等效合成为单轴应力,给出了基于功率谱输入和时域输入的多轴应力响应振动疲劳寿命预估方法,时域输入法的求解过程没有丢失应力分量相位的相互信息,较功率谱输入法更完备。针对激励载荷是以功率谱密度函数形式表达的,提出了Monte-Carlo伪随机历程模拟将激励功率谱转换到时域激励中,再通过时域输入法进行寿命预估的求解思路,保证了等效合成的Von Mises应力的相位信息具有实际的物理意义,可指导多轴应力响应下结构振动疲劳寿命的精确预估以及声疲劳试验研究。     

基于虚拟迭代的卡车驾驶室疲劳分析

为得到精确的驾驶室疲劳寿命结果,利用Adams软件建立车架—驾驶室多体模型,其中悬置系统刚度由试验测得,根据道路试验测得的载荷谱与建立的多体模型通过虚拟迭代得到施加在车架上的激励载荷谱,然后通过载荷分解方法得到驾驶室悬置处载荷谱,用n Code软件将驾驶室悬置载荷谱带入驾驶室疲劳分析模型,最终计算得到驾驶室疲劳寿命。     

基于道路模拟的摩托车车架疲劳寿命分析

以实测的载荷谱为基础,运用有限元分析软件和道路模拟试验技术建立了某摩托车车架的仿真模型。利用名义应力法对车架进行了疲劳寿命预估。将疲劳寿命的仿真结果与试验值进行对比,发现两者具有高度的一致性,从而证明基于道路模拟的疲劳寿命仿真试验可以实现对关键零部件疲劳寿命的有效预估。     

一种新型商用车驾驶室多轴道路虚拟试验研究

为了提高商用车驾驶室多轴道路模拟试验台的控制精度，精确复现路谱采集信号，提出了一种基于运动学与动力学分析的驾驶室多轴道路虚拟试验台控制策略。依据机构学原理描述了试验台的结构，并进行了运动学分析和计算，利用位姿反解算法及含雅可比矩阵正解算法进行了闭环反馈的自由度解耦。实测驾驶室相关参数并与ADAMS软件相结合建立了驾驶室、部分车架及试验台的刚柔耦合多体动力学模型，创建Femfat-lab、MATLAB/Simulink和ADAMS软件接口进行自适应联合仿真计算，实现了试验台的自由度解耦控制。将多轴虚拟试验台与实车试验内部响应信号相结合，选择信噪比较高的信号为目标信号进行迭代分析，获取实车位置等效位移激励。选取典型的比利时路面载荷谱作为模型输入条件，从而重现与道路试验相结合的真实路谱。研究结果表明，与室内道路模拟试验台架及常规虚拟迭代结果相比，驾驶室采用多轴虚拟试验台的迭代次数明显减少，得到的时域、频域响应信号与目标信号的变化趋势相吻合，且各通道相对误差均方根值(RMS)均小于设定值，迭代精度高，从而验证了所提方法的可行性，为后续驾驶室疲劳寿命预测提供了可靠的载荷谱。     

摩托车车架疲劳试验载荷谱的研究与编制

基于摩托车标准路面实测载荷数据的实际状况,提出一种基于消除趋势项、平滑和滤波等处理方式相结合的摩托车载荷数据信号预处理方法;在考虑摩托车疲劳试验台载荷输入方式的基础上,根据摩托车的使用工况,运用双参数雨流计数法,在实测载荷等效转换为多段等幅力激励载荷后,最终组编形成完整的多工况综合试验载荷谱。同时,采用LS-DYNA进行仿真计算应力,并运用Miner理论计算所编谱与实测谱的疲劳寿命进行对比,验证摩托车车架等效激励载荷谱的有效性。所编制的试验载荷谱具有多段等幅特点,其通用性强,适用于各类型疲劳耐久试验台的载荷加载。     

基于实际道路激励谱的摩托车车架随机响应分析

介绍了实际道路载荷谱的采集,并利用美国MTS公司的道路模拟试验机和远程参数控制技术(RPC)模拟迭代出接近实际响应的驱动信号.利用MD.Nastran有限元分析软件建立某摩托车车架动态分析模型.以迭代出的驱动信号作为模型的输入并进行仿真分析,得到了与道路模拟试验较为一致的结果.     

四驱SUV车架动态载荷仿真及疲劳分析

为预测车架的疲劳寿命,建立整车多体动力学模型,在基于实测道路载荷谱的基础上,采用了虚拟迭代技术,得到了车架各接口点的动态载荷。为解决耐久规范中越野路所引起的动态载荷仿真耗时的问题,采用时域损伤编辑法对载荷谱进行了缩减处理,缩减前后各通道损伤值及分布均保持一致,单个循环路面里程由3 km缩减至1. 6 km,加速了动态载荷仿真。通过采用Miner线性疲劳损伤法对车架进行了疲劳寿命分析预测,分析结果显示其寿命能够满足疲劳性能目标,并最终通过了实车试验场道路耐久的验证,表明分析结果与试验一致。     

基于道路模拟激励谱的AMT执行机构虚拟振动试验方法研究

AMT执行机构的振动疲劳可靠性是AMT最重要的性能之一,为对AMT执行机构的振动疲劳可靠性进行准确高效的分析和评价,在东风汽车试验场采集了AMT及其执行机构实际道路行驶载荷谱,结合开发的AMT执行机构多轴道路模拟试验台,采用时域和频域误差加权系数均为0.5的远程参数方阵控制(RPC)载荷谱模拟迭代方法在室内准确高效地再现了AMT执行机构实际行驶载荷谱,从而提取了道路模拟激励谱。基于开发的AMT执行机构多轴道路模拟试验台,利用HYPERWORKS有限元分析软件和ADAMS多体动力学仿真软件,建立了AMT执行机构刚柔耦合虚拟试验平台,以提取的道路模拟激励谱为输入进行了仿真分析,并结合实际采集行驶载荷谱和室内道路模拟试验结果进行了仿真结果验证,从而建立了基于道路模拟激励谱的AMT执行机构虚拟振动试验方法,为AMT执行机构振动疲劳可靠性考核和评估提供了一种行之有效的手段和方法。     

工程专用自卸车车架疲劳寿命分析

为了准确预测TY-2工程专用自卸车车架的疲劳寿命,提出了一种基于整车道路试验结合模态应力恢复的车架疲劳预测方法。基于有限元和试验模态分析,建立整车刚柔耦合动力学模型,并通过模型驾驶室地板加速度曲线与实车路试时采集的驾驶室地板振动加速度曲线进行对比验证了动力学模型的准确性。根据实际道路试验获得真实的激励输入,通过多体动力学仿真结合模态应力恢复理论,复现了柔性体车架所受的载荷信息。运用疲劳寿命分析方法预测了车架的疲劳寿命。结果表明该分析方法预测的疲劳寿命与工程自卸车实际情况吻合,对于车架结构的优化改进具有一定的参考价值。     

基于虚拟迭代及有限元理论的某中型货车驾驶室疲劳寿命研究

以某中型货车的驾驶室为研究对象,通过整车典型强化路面试验测量得到驾驶室悬置位置及车架上相应位置的加速度响应信号,并基于K&C试验台和MTS试验台分别测量得到驾驶室质心、转动惯量和衬套刚度阻尼等参数。采用ADAMS建立驾驶室和车架的刚柔耦合多体动力学模型;采用Femfat.lab软件使用虚拟迭代的方法计算驾驶室悬置处和翻转机构处的载荷谱;最后运用Miner线性疲劳累积损伤理论在疲劳仿真软件nCode中进行疲劳分析。通过台架试验验证了疲劳仿真的结果,并通过结构尺寸参数的重新设计使驾驶室前围板的疲劳寿命满足了设计要求。     

减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响

为了研究减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响,建立了扭力梁有限元模型以及刚柔耦合整车模型。通过试验采集强化路面道路载荷谱作为整车模型的输入激励,仿真得到疲劳寿命分析所需文件,利用模态应力恢复法对扭力梁进行疲劳寿命分析,并通过扭力梁耐久性台架试验证明了仿真模型与疲劳寿命分析方法的准确性。仿真得到了不同阻尼系数下的扭力梁疲劳寿命分布云图以及最小疲劳寿命循环数,分析结果总结出了减振器阻尼大小对扭力梁本体疲劳寿命的影响规律。     

电动商用车车架疲劳寿命模拟与优化

为精确预测电动商用车车架疲劳寿命,通过建立车架有限元模型并进行强度仿真,确定疲劳失效危险位置。采集危险位置载荷谱,分析疲劳损伤值,采用Miner疲劳损伤理论和雨流计数法将应力谱时域信号转化成雨流矩阵,最终建立车架台架实验与道路试验疲劳寿命间的当量折算关系。设计实验方法并制作实验台架,对比道路试验与台架实验结果,验证了所建立当量折算关系的准确性。表明所建立的实验方法可提高车架疲劳寿命预测精度与可靠性,缩短道路疲劳试验周期。     

阶梯式半挂车车架疲劳寿命预测

根据某阶梯式半挂车车架的结构特点,建立了其有限元模型,通过分析得到车架静态应力分布;基于半挂车多体动力学模型,以H级路面的路面载荷作为边界条件进行动力学分析得到车架载荷谱。以上述分析数据为依据,综合考虑影响半挂车车架疲劳特性的主要因素,采用多轴临界面法Brown-Miller疲劳损伤平均应力修正模型预测了半挂车车架的多轴疲劳寿命,得到其疲劳薄弱部分,为结构和工艺优化提供参考。     

混凝土搅拌车副车架多轴疲劳分析

以CAE技术为基础,对某厂13方混凝土搅拌运输车的副车架结构进行多轴疲劳分析。为了能够准确预测车架结构的疲劳寿命,采用有限元分析和多体动力学相结合的方法。在有限元软件ANSYS中建立了车架的有限元模型并进行强度分析;通过多体动力学模型仿真整车在B级路面的随机激励下的运动状态,提取钢板弹簧与车架连接位置的载荷历程;并在此基础上根据车架材料的疲劳性能数据和合适的疲劳损伤模型利用疲劳分析软件FE-Safe进行了车架的多轴疲劳分析,得到了车架的疲劳寿命分布情况以及容易发生疲劳失效的位置。分析结果与路试结果对比表明,该方法可在设计阶段有效预估汽车关键零部件在非比例载荷作用下的疲劳寿命。     

电控自动变速器执行机构振动疲劳试验研究

通过试验场道路载荷谱的采集和室内道路模拟试验,再现了电控自动变速器(AMT)执行机构的实际振动状态并提取了道路模拟激励谱。利用UG三维软件和ADAMS多体动力学仿真软件建立了AMT执行机构刚柔耦合的虚拟振动试验平台。将期望响应信号与虚拟振动试验提取的载荷谱进行对比,并不断调校和修正模型的各参数,得到了具有一定精度的仿真模型。以获取的道路模拟激励谱作为激励源进行振动疲劳仿真试验,由此建立了一套新的AMT执行机构振动疲劳试验方法,为准确高效地评价AMT执行机构的疲劳可靠性提供了一套行之有效的手段和方法。     

平地机半轴疲劳寿命预估及其台架疲劳试验

针对PY160平地机后桥链轮半轴实际载荷工况,编制了相应的8级载荷谱,利用载荷谱对改进前后的半轴进行疲劳寿命分析和预估,用等效强化对改进后的半轴进行室内台架疲劳试验。将半轴预估寿命,台架试验寿命及改进前后半轴的实际工程寿命进行对比和分析,验证了利用修正Miner法则与Goodman图线预估半轴疲劳寿命是可行和可靠的,满足实际工程需要的寿命预估,并为类似零部件的疲劳设计提供了方法和相关疲劳数据。     

基于道路模拟的摩托车动力学建模与仿真

基于道路模拟试验激励和约束方式,建立了摩托车五自由度人-车多体动力学模型,应用拉格朗日方程建立了系统运动微分方程和状态方程。通过对海南试验场采集的道路载荷谱进行室内模拟迭代,得到了某摩托车道路模拟激励信号。以该激励信号为输入,编制MATLAB程序对摩托车进行了动力学仿真,并借助道路模拟试验机进行了试验验证。结果表明,结合道路模拟和计算机仿真能对摩托车动力学性能进行准确分析和预测。     

车载无人机在路面激励下的疲劳寿命预测软件的设计

以VC.net为平台,基于传统疲劳寿命预测理论中的局部应力-应变法的稳态法,开发出了一套界面友好、可移植性强的专门针对车载无人机在路面激励下的疲劳寿命预测的分析软件。其中利用改进的三峰谷雨流计数法得到了典型载荷谱。根据我国按照路面不平度划分的4个等级的路面激励信息,设计了自适应的算法,实现了对相关疲劳寿命预测方法中的非线性方程和方程组的迭代求解的收敛,并通过线性疲劳累积损伤理论-M iner法得到了无人机危险部位的疲劳寿命。最后,对一种车载无人机在典型任务剖面下的疲劳寿命进行了预测。