基于实测载荷谱的板簧衬套载荷提取及台架疲劳试验

为快速且有效地对板簧橡胶衬套进行疲劳耐久验证,以在试验场测得的轮心六分力为输入,以后悬架多体模型为载体,采用虚拟迭代技术,提取了衬套的动态载荷。依据损伤等效原则,采用变载荷序列方法制定了衬套的台架疲劳试验规范,保证了台架试验与试验场道路的关联性,且缩短了台架试验时间,实现了5. 03倍的加速,衬套最终通过了台架疲劳试验的验证。     

基于轮胎六分力的某商用车车架疲劳分析

实验以某重型商用车车架为研究对象,在汽车的3个车轴上共安装6个六分力仪,并在定远试验场多种路况下进行实车测试,获得车轮轮心处六分力。在HyperMesh中对车架进行有限元建模并应用惯性释放理论获得车架的单位载荷应力场分布。在ADAMS中建立整车刚柔耦合动力学模型,并将实车测试获得的轮心六分力导入模型中进行仿真,求得车架与悬架接附处的载荷谱。结合车架单位载荷应力场分布、车架与悬架接附处的载荷谱及车架材料的应变（ε）-疲劳寿命（N）曲线,根据线性累积损伤理论,使用nCode软件对车架进行疲劳仿真分析,分析结果表明该车架可靠寿命符合国家相关安全规定,满足设计要求。该仿真结果也被试验所验证。     

考虑齿间载荷分布的齿轮弯曲疲劳寿命估算

考虑齿轮啮合过程中齿间栽荷分布的因素,通过对齿轮原始栽荷历程进行插值修正和雨流计数,运用三维有限元分析方法,探究了齿间栽荷分布对齿轮弯曲疲劳寿命预测的影响。研究结果表明,考虑齿间栽荷分布对齿轮栽荷谱的统计特征有较大影响,并降低了齿轮的弯曲疲劳寿命预测结果。     

多连杆悬架系统中铰接点载荷的计算方法

考虑衬套的六向非线性刚度,建立了汽车多连杆悬架系统的数学模型。基于悬架连杆和车轮托架等力-位移静平衡方程,给出了悬架各铰接点力的计算公式。以五连杆后悬架为例,利用未考虑衬套连接及同时考虑衬套线刚度和扭转刚度的两种模型,分别计算了各模型在汽车小载荷工况和大载荷工况下各铰接点的受力。计算结果表明,当悬架系统受到一些大载荷工况作用时,考虑衬套六向非线性刚度的模型能更准确地计算出各铰接点的力和力矩。因此,该方法可为五连杆后悬架铰接点载荷计算提供了一套准确的建模与计算方法,计算得到的载荷可用作悬架系统各元件的强度计算和疲劳试验中的载荷输入。     

麦弗逊式悬架与车身安装点动载荷研究

车辆是一个非常复杂的振动系统,开展车身动载荷研究的困难大.通过简化的多自由度振动系统理论解析方法和虚拟样机随机道路模拟方法研究了麦弗逊式悬架与车身连接安装点载荷谱影响规律.开展了悬架弹簧刚度、减振器阻尼、簧上质量变化对车身载荷的影响分析,验证了车身载荷主要簧上质量等参数的影响.研究成果既可以为整车疲劳开发提供较好的经验借鉴,也从影响车身疲劳性能的角度对整车参数和悬架参数定义提出一定的要求.     

基于多体动力学模型的车身载荷谱获取及疲劳寿命评估

为有效地评估某轻客车身结构的疲劳寿命,首先利用Adams软件建立该车型的多体动力学模型,并根据实测数据进行了模型对标,验证了模型精度.然后基于实测道路载荷谱,综合应用虚拟迭代及疲劳寿命分析方法,复现了样车在试验场所采集的加速度、位移及力等响应信号,提取了车身与悬架各外连点的动态载荷.计算了车身的疲劳寿命,后排座椅支架加强筋圆角处存在疲劳失效风险,与道路耐久试验的失效结果基本一致,通过采用提高材料牌号的改进措施使得此车身结构通过了道路耐久的验证,表明了此分析方法的工程可行性.实践证明虚拟迭代与疲劳寿命分析相结合的方法能够有效地支持车身结构疲劳寿命的评估,具有一定的工程参考价值.     

基于改进Elman神经网络的悬架试验系统

提出了一种能满足多层网络、多阶系统的改进型Elman网络,建立了基于改进Elman神经网络的PAC控制器。对六自由度悬架试验平台系统进行了控制研究,分析了悬架参数对轮荷利用率和相位角的影响。整车实验证明：参数匹配的悬架可以有效减小车身振动,降低悬架动挠度和轮胎动载荷。     

柔性体在整车疲劳载荷获取中的应用

为缩短研发周期、降低研发成本、提高产品竞争力,国内外汽车制造商常采用CAE分析来预测整车及其零部件的疲劳寿命;获取准确的疲劳载荷谱数据对CAE分析尤为重要。利用某车型在试验场采集的轮心处道路载荷谱来驱动ADAMS整车刚柔耦合多体动力学模型并进行仿真;通过对比道路试验对标通道的测试数据与模型仿真数据,一方面验证了模型参数和建模方法的正确性,另一方面论述了各零部件柔性体对模型仿真精度的影响。     

基于随机最优控制的主动悬架构件的动态疲劳可靠度分析

针对两自由度的车辆模型,应用随机振动和随机最优控制的理论,推导悬架构件随机动载荷的统计规律的计算方法,建立变车速情况下随机动载荷的概率模型,提出基于随机最优控制的主动悬架构件的动态疲劳可靠度的分析方法。仿真结果表明,主动悬架构件随机动载荷明显大于被动悬架构件随机动载荷,主动悬架系统构件的动态疲劳可靠度在整个使用过程中都要低于普通被动悬架构件的动态疲劳可靠度,说明主动悬架构件的可靠性较普通被动悬架有所降低。     

基于PSD的随机载荷下振动疲劳寿命估算

针对工程实践中复杂随机载荷下振动疲劳寿命难估算的情况,基于功率谱密度函数(PSD)对随机栽荷下的振动构件进行疲劳寿命估算,分别讨论了窄带随机栽荷和宽带随机栽荷两种情况,方法简单,具有很强的工程实用性.