基于多通道道路模拟的摩托车车架疲劳寿命分析

综合应用试车场道路载荷谱、刚柔耦合多体系统动力学模型和道路模拟虚拟迭代等技术,在车架开发的结构设计阶段实现车架疲劳寿命的有效预估。提出一种多通道道路模拟试验与CAE相结合的摩托车车架疲劳寿命分析方法。利用车架多通道道路模拟试验台,以实测载荷谱为初始输入,基于力-位移耦合控制系统迭代得到近似实际路面激励的等效激励信号。应用模态应力恢复理论和线性疲劳累计损伤理论,建立车架的疲劳分析模型,以等效实际路面激励信号为输入得到车架的疲劳寿命分布并预估车架疲劳寿命。     

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。     

基于道路模拟的摩托车动力学仿真

为对摩托车动力学性能进行可靠分析和评价,提出了基于道路模拟和虚拟样机的摩托车动力学仿真方法。运用CATIA、NASTRAN和ADAMS等软件,建立了刚柔耦合摩托车虚拟样机模型,基于MTS摩托车两通道轮胎耦合道路模拟试验机激励约束方式,进一步建立了摩托车动力学仿真平台,通过把仿真结果与试验结果进行对比,仿真模型和平台被反复修正并达到了较高的精度。在仿真测试平台上输入道路模拟试验机迭代驱动信号或不同路面谱信号,可代替道路模拟试验机对摩托车进行舒适性、耐久性模拟试验,从而大大缩短试验周期,降低试验成本,提高试验安全性。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

摩托车多体系统动力学仿真与实验研究

首先构建基于虚拟样机技术的摩托车柔性车架多体动力学模型并进行仿真,同时与刚性车架进行了对比,最后通过路试对模型进行验证,结果表明:(1)刚性车架模型对称测点的振动强度基本一样,柔性车架在对称测点的振动强度不对称,与实测状况符合。(2)路面的高频频激励对刚性车架动力学模型几乎没有什么影响,各测点的振动频带只含低频(2～8)Hz;路面的高频激励对柔性车架动力学模型的影响很大,各测点含有频带大于50Hz的响应信号。(3)柔性车架动力学模型各测点振动强度与摩托车路试的实验结果基本吻合。以柔性车架来建立摩托车虚拟样机模型比较合理。     

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。     

摩托车车架三通道道路模拟试验装置设计

摩托车车架是整车的关键承载部件,其刚度、强度和疲劳可靠性对整车的性能起到决定性的作用。提出了基于RPC(远程参数控制)的摩托车车架多通道道路模拟试验方法,在分析摩托车车架实际行驶载荷和约束情况基础上,设计了摩托车车架三通道道路模拟试验装置,并对试验装置前支架、后支座、加载夹具等关键部件进行了详细设计,建立了试验装置三维模型。配备RPC控制器,该装置不仅能够进行多轴向、多激励运动解耦,而且能够较准确的在室内复现车架的实际行驶载荷。具有通用性强、重复性好和试验周期短等优点。     

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。     

基于虚拟试验场(VPG)整车强度耐久开发技术

强度耐久性能作为整车重要的属性性能,耐久属性的开发需要精确的客户使用工况载荷输入,传统的耐久载荷输入需要借助物理样车通过传感器进行测试。本文介绍一种实用性强,时效性强,精度高,经济可靠的疲劳载荷预测方法。基于虚拟试验场仿真技术,将真实路面转化成具有真实路面特征的虚拟路面,在Adams/Car软件虚拟环境下,建立整车虚拟样机,在虚拟环境下模拟仿真实车在试验场虚拟路面上以不同的速度进行运动,从而获得整车不同节点处的载荷谱,支持整车强度耐久属性的开发。     

摩托车车架动强度仿真方法研究

以某型摩托车车架为对象,建立了其参数化的动力学模型和运行的两种路面谱,完成运动仿真并提取出前后轮心处的作用力。建立了车架的有限元模型,通过模态试验验证了其正确性。结合运动仿真结果建立了动态的有限元分析模型,计算了在两种工况下应力的时域分布结果。参照仿真过程完成了对应的道路试验,得到分析点应力的时域分布。仿真结果与试验结果的对比表明,二者在时域分布、统计数值和频域分布上都有较高的相符性,验证了方法的可行性。     

基于道路载荷谱的副车架疲劳分析及优化

使用杂合车安装路谱采集传感器,采集耐久试验场路谱载荷。基于实测试验场载荷谱数据,建立整车多体动力学模型进行虚拟载荷迭代,得到副车架各连接点上的载荷时间历程曲线。建立副车架有限元模型计算得到结构的强度计算结果,再结合载荷时间历程曲线通过FEMFAT软件计算得到副车架疲劳损伤结果。对不满足疲劳耐久性能要求的结构进行优化,修改后结构有效降低了疲劳损伤值,最终满足疲劳损伤设计要求。基于该流程可以在研发设计阶段发现副车架结构的疲劳设计薄弱点,大大缩短开发周期、节省试验开发成本。     

ZY-1A型摩托车驱动桥试验载荷谱研究

在进行摩托车驱动桥可靠性试验时,因摩托车驱动桥在我国目前尚没有相关的国家标准或是行业标准,如何真实客观地对其进行评价一直缺少相关的依据。通过对ZY-1A型正三轮摩托车驱动桥在典型路面上的道路载荷谱进行测量和研究,分析总结了道路试验载荷谱的编制方法,并应用该方法建立了ZY-1A型正三轮摩托车驱动桥的可靠性试验载荷谱。通过在MTS零部件试验系统上应用道路试验载荷谱完成摩托车驱动桥垂直弯曲疲劳试验的方法,实现了摩托车驱动桥室内模拟试验。     

重型车车架的静动态计算分析

以ANSYS软件为分析工具对从国外引进的某重型车的车架进行了有限元分析、模态分析和以路面谱为输入的随机振动分析,通过用壳单元离散车架及MPC单元模拟铆钉传力建立计算模型,研究该车架静、动态性能,了解该车架的优缺点.