乘用车用扭转梁后桥抗疲劳研究
发布时间：2021-03-28 21:25
扭转梁作为汽车关键零部件之一,它承载着车身的大部分重量,扭转梁的疲劳寿命影响着乘客乘坐安全性。目前,学者们大多采用瞬态疲劳分析法和振动疲劳分析法对扭转梁寿命进行研究,但存在研究过程繁琐、计算周期长以及对计算机软、硬件设备要求高等问题。针对以上问题,本文以扭转梁为研究对象,结合疲劳损伤理论对扭转梁寿命进行研究,主要研究内容如下:（1）扭转梁有限元模型的建立。在对扭转梁工作原理和结构充分了解的情况下,采用ANSYS Workbench中自带的Geometry模块建立了扭转梁的三维模型;根据扭转梁的结构特点,简化了对扭转梁力学性能影响不大的局部特征;采用绑定连接模拟扭转梁焊缝,严格按照网格划分标准对扭转梁进行网格划分,建立了扭转梁有限元模型;求出了扭转梁的剪切中心,为以后相关参数改进提供了依据。（2）扭转梁静动态特性研究。分别建立扭转梁典型满载弯曲工况和扭转工况的工况条件,对扭转梁工况进行仿真试验,得到扭转梁的应力和位移云图,通过与评价数值对比知,扭转梁的强度和刚度满足要求;对扭转梁进行模态分析,确定了扭转梁前6阶固有频率和振型,通过与外部激励频率进行对比知,扭转梁在第1阶固有频率下不会发生...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扭转梁疲劳失效图
现双向数据传输功能，对复杂的装配体能够进行自动接触识有丰富的工程数据源资料，用户可以对研究对象进行赋予材h 几乎支持 ANSYS 中所有的分析功能，并且能够实现 ANS在 ANSYS Workbench 中具体分析流程如图 2-1 所示。维模型建立架是一种非独立悬架，通常与前麦弗逊悬架搭配使用，发动广泛，其结构形式多种多样，根据不同车型悬挂形式也不尽，大部分扭转梁悬架都包含有横梁、纵臂、减震器安装座、车、衬管和横梁加强件等。扭转梁，减震弹簧和减震器组装在，典型扭转梁悬架系统结构图如图 2-2 所示。根据减震器和可以分为筒簧一体式和筒簧分离式，所谓筒簧分离式就是说装在扭转梁悬架上的，如图 2-2 即为筒簧分离式扭转梁悬架车身和路面的作用力，避免了单个零件部位受力过大；汽车，提高了乘客的乘坐舒适性，但汽车操纵性方面没有得到极梁悬架为筒簧分离式。
衬管；2—纵臂；3—横梁加强件；4—轮毂座；5—横梁；6—扭杆；7—弹簧座；8—减震安装座图 2-4 扭转梁三维实体模型Fig. 2-4 Three-dimensional solid model of torsion beam转梁的相关参数对扭转梁材料进行选择时，车企需要兼顾材料的经济性、材料的力学性能等方定。针对本款车型材料为 Q345，材料属性如表 2-1 所示。表 2-1 扭转梁材料属性Tab. 2-1 Torsion beam material properties 弹性模量(MPa) 泊松比 密度(kg/m3) 屈服极限(MPa) 强度极限(MP552.06 100.337.85 10345 510转梁各部件厚度如表 2-2 所示。表 2-2 扭转梁部件厚度
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高机械零件疲劳强度方法概述[J]. 张轲,宋绪丁,万一品. 南方农机. 2019(03)
[2]基于响应面法的汽车后桥壳结构参数优化[J]. 罗建斌,苗明达,李健,黄煜,覃文彬. 广西科技大学学报. 2019(01)
[3]某乘用车空调管路疲劳寿命分析及优化[J]. 张炎,卢剑伟,胡洁义,夏嵩勇. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(11)
[4]两轴全挂车体集装箱包装系统的运输动力学仿真[J]. 张功学,牛顾根,陈宁,郭珊珊. 科学技术与工程. 2018(33)
[5]两自由度汽车悬架系统振动的理论与实验验证[J]. 赵艳影,宋敦科,严志刚. 科学技术与工程. 2018(32)
[6]扭力梁疲劳分析方法研究[J]. 荣兵,肖攀,鞠道杰. 汽车零部件. 2018(10)
[7]重载齿轮弯曲疲劳寿命测试方法研究现状[J]. 王志远,邢志国,王海斗,李国禄,刘珂璟,邢壮. 材料导报. 2018(17)
[8]某车型后扭转梁开裂问题分析[J]. 邹有坤. 汽车零部件. 2018(08)
[9]扭转梁后悬架转向特性分析及优化[J]. 莫刚华,容家坤,黄海路. 汽车零部件. 2018(07)
[10]客车车身骨架准静态侧翻仿真分析[J]. 夏德伟,徐志强,施旭峰,范玉良,刘丽霞,王文静. 机械研究与应用. 2018(01)
博士论文
[1]汽车后扭力梁振动疲劳数值分析与研究[D]. 罗明军.南昌大学 2014
硕士论文
[1]家用轿车白车身的轻量化研究[D]. 王德雨.陕西科技大学 2018
[2]某扭力梁式后悬架疲劳寿命仿真分析及结构改进[D]. 霍莹春.燕山大学 2017
[3]某重型载货汽车车架的疲劳分析及优化[D]. 郜慧超.北京理工大学 2016
[4]电动汽车驱动桥设计及疲劳寿命分析[D]. 周兆华.哈尔滨工业大学 2015
[5]汽车后扭力梁的疲劳分析与研究[D]. 徐丰.河北工程大学 2015
[6]基于疲劳寿命分析的汽车扭力梁悬架结构优化[D]. 熊威.武汉理工大学 2015
[7]某经济型轿车后悬架扭力梁断面结构优化设计研究[D]. 彭悦.燕山大学 2015
[8]基于模态应力恢复的汽车传动轴疲劳寿命预测与研究[D]. 范翰斌.东北大学 2014
[9]基于刚柔耦合仿真的汽车横臂疲劳寿命分析[D]. 冯亚杰.吉林大学 2014
[10]6×2型半挂牵引车车架疲劳寿命分析及轻量化设计[D]. 李成林.太原理工大学 2014
本文编号：3106266
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扭转梁疲劳失效图
现双向数据传输功能，对复杂的装配体能够进行自动接触识有丰富的工程数据源资料，用户可以对研究对象进行赋予材h 几乎支持 ANSYS 中所有的分析功能，并且能够实现 ANS在 ANSYS Workbench 中具体分析流程如图 2-1 所示。维模型建立架是一种非独立悬架，通常与前麦弗逊悬架搭配使用，发动广泛，其结构形式多种多样，根据不同车型悬挂形式也不尽，大部分扭转梁悬架都包含有横梁、纵臂、减震器安装座、车、衬管和横梁加强件等。扭转梁，减震弹簧和减震器组装在，典型扭转梁悬架系统结构图如图 2-2 所示。根据减震器和可以分为筒簧一体式和筒簧分离式，所谓筒簧分离式就是说装在扭转梁悬架上的，如图 2-2 即为筒簧分离式扭转梁悬架车身和路面的作用力，避免了单个零件部位受力过大；汽车，提高了乘客的乘坐舒适性，但汽车操纵性方面没有得到极梁悬架为筒簧分离式。
衬管；2—纵臂；3—横梁加强件；4—轮毂座；5—横梁；6—扭杆；7—弹簧座；8—减震安装座图 2-4 扭转梁三维实体模型Fig. 2-4 Three-dimensional solid model of torsion beam转梁的相关参数对扭转梁材料进行选择时，车企需要兼顾材料的经济性、材料的力学性能等方定。针对本款车型材料为 Q345，材料属性如表 2-1 所示。表 2-1 扭转梁材料属性Tab. 2-1 Torsion beam material properties 弹性模量(MPa) 泊松比 密度(kg/m3) 屈服极限(MPa) 强度极限(MP552.06 100.337.85 10345 510转梁各部件厚度如表 2-2 所示。表 2-2 扭转梁部件厚度
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高机械零件疲劳强度方法概述[J]. 张轲,宋绪丁,万一品. 南方农机. 2019(03)
[2]基于响应面法的汽车后桥壳结构参数优化[J]. 罗建斌,苗明达,李健,黄煜,覃文彬. 广西科技大学学报. 2019(01)
[3]某乘用车空调管路疲劳寿命分析及优化[J]. 张炎,卢剑伟,胡洁义,夏嵩勇. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(11)
[4]两轴全挂车体集装箱包装系统的运输动力学仿真[J]. 张功学,牛顾根,陈宁,郭珊珊. 科学技术与工程. 2018(33)
[5]两自由度汽车悬架系统振动的理论与实验验证[J]. 赵艳影,宋敦科,严志刚. 科学技术与工程. 2018(32)
[6]扭力梁疲劳分析方法研究[J]. 荣兵,肖攀,鞠道杰. 汽车零部件. 2018(10)
[7]重载齿轮弯曲疲劳寿命测试方法研究现状[J]. 王志远,邢志国,王海斗,李国禄,刘珂璟,邢壮. 材料导报. 2018(17)
[8]某车型后扭转梁开裂问题分析[J]. 邹有坤. 汽车零部件. 2018(08)
[9]扭转梁后悬架转向特性分析及优化[J]. 莫刚华,容家坤,黄海路. 汽车零部件. 2018(07)
[10]客车车身骨架准静态侧翻仿真分析[J]. 夏德伟,徐志强,施旭峰,范玉良,刘丽霞,王文静. 机械研究与应用. 2018(01)
博士论文
[1]汽车后扭力梁振动疲劳数值分析与研究[D]. 罗明军.南昌大学 2014
硕士论文
[1]家用轿车白车身的轻量化研究[D]. 王德雨.陕西科技大学 2018
[2]某扭力梁式后悬架疲劳寿命仿真分析及结构改进[D]. 霍莹春.燕山大学 2017
[3]某重型载货汽车车架的疲劳分析及优化[D]. 郜慧超.北京理工大学 2016
[4]电动汽车驱动桥设计及疲劳寿命分析[D]. 周兆华.哈尔滨工业大学 2015
[5]汽车后扭力梁的疲劳分析与研究[D]. 徐丰.河北工程大学 2015
[6]基于疲劳寿命分析的汽车扭力梁悬架结构优化[D]. 熊威.武汉理工大学 2015
[7]某经济型轿车后悬架扭力梁断面结构优化设计研究[D]. 彭悦.燕山大学 2015
[8]基于模态应力恢复的汽车传动轴疲劳寿命预测与研究[D]. 范翰斌.东北大学 2014
[9]基于刚柔耦合仿真的汽车横臂疲劳寿命分析[D]. 冯亚杰.吉林大学 2014
[10]6×2型半挂牵引车车架疲劳寿命分析及轻量化设计[D]. 李成林.太原理工大学 2014
本文编号：3106266
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