重型卡车前轴的静动态强度分析及试验研究

发布时间：2017-12-02 04:08

  本文关键词：重型卡车前轴的静动态强度分析及试验研究

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【摘要】：前轴是汽车转向从动桥的重要部件,其性能直接影响汽车的安全性与可靠性。因此,设计的前轴应具有足够的静强度和良好的动态性能。本文结合某重型卡车前轴的开发,运用CAE对前轴进行有限元分析获得其力学性能,并通过台架试验进行验证,主要研究内容如下：利用三维CATIA软件建立前轴几何模型,运用前处理软件HyperMesh对几何模型进行简化及几何清理,建立前轴的有限元网格模型。对前轴在三种典型工况下的载荷进行计算,并利用OptiStruct进行静力学分析。分析结果表明,三种工况下,前轴均不会发生静强度失效,在紧急制动工况下最危险,侧滑工况次之,垂直静载最安全。利用RADIOSS软件对前轴进行模态分析,运用兰索斯法提取前轴自由状态下的前六阶固有频率与振型。前轴没有发生振动突变现象,并且前六阶固有频率远大于路面的激励频率范围0-50Hz,与人体的固有频率也相离甚远,不会引起前轴共振。考虑影响疲劳强度的因素,建立前轴修正的S-N曲线,按照QC/T 513—1999标准,利用ANSYS Workbench软件模拟前轴的垂直弯曲疲劳台架试验。由疲劳有限元理论分析结果可知,前轴的最低疲劳寿命为98.5万次,满足标准QC/T483-1999的要求。为了验证有限元分析结果,按照汽车前桥台架试验标准,对设计前轴进行了台架试验,发现大部分测点的有限元应力计算值和试验测得值比较接近,相对误差在许可范围内,前轴的垂直弯曲疲劳台架试验的结果满足标准QC/T 483-1999的要求。因此可以判定利用有限元方法对车桥进行的理论分析计算结果是可信的,所得出的结论具有指导意义。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.31

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孔振海;王良模;荣如松;王国林;宋怀兰;;基于HyperWorks的某轻型汽车前桥有限元分析及疲劳寿命预测[J];机械设计与制造;2013年02期

2 朱峥涛;丁成辉;吴浪;蔡志武;曾宇华;;江铃汽车驱动桥桥壳有限元分析[J];汽车工程;2007年10期

3 朱帅;钱立军;;基于ANSYS的前桥强度分析[J];机械研究与应用;2007年02期

4 郑玉才;于玉真;李心平;刘长荣;李锦泽;;基于ANSYS的农田捡石机前轴的优化设计[J];农机化研究;2007年03期

5 周一平;朱海林;;某轿车前后桥有限元模型分析及试验验证[J];计算机辅助工程;2006年S1期

6 黄康;屈玉丰;王其东;徐顺;;汽车转向桥弯曲疲劳强度研究[J];机械设计;2006年09期

7 王阳阳;靳晓雄;张代胜;;双前桥转向机构优化设计方法研究[J];汽车工程;2006年06期

8 周福庚;华从波;吕召全;;用有限元法对重卡前轴结构改进设计[J];机械强度;2006年02期

9 张义民;车辆前轴的可靠性灵敏度设计[J];强度与环境;2004年02期

10 杜平安;有限元网格划分的基本原则[J];机械设计与制造;2000年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 杨志卿;基于有限元方法的汽车驱动桥壳分析[D];南京理工大学;2012年

2 周松盛;汽车双前桥转向系统的分析、建模仿真与优化[D];武汉理工大学;2009年

3 杨立峰;基于载荷谱进行汽车前轴寿命估算方法研究[D];吉林大学;2007年

4 毛向阳;斯太尔转向节有限元分析与制造工艺研究[D];山东大学;2007年

5 章蕾;某特种半挂车车桥疲劳可靠性分析[D];南京理工大学;2007年

6 康剑飞;车桥动态特性的试验模态分析及数值模拟分析方法研究[D];长安大学;2006年

7 邓汉清;NKR型汽车前桥装配线的重组与优化设计[D];西安理工大学;2002年

8 黄晋英;发动机结构的有限元建模与动态特性分析[D];华北工学院;2000年

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本文编号：1243559