基于多柔体动力学的汽车零部件疲劳寿命研究

发布时间：2018-02-02 20:33

  本文关键词： 多柔体动力学 汽车零部件 疲劳寿命 随机载荷 雨流计数　出处：《合肥工业大学学报(自然科学版)》2016年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：文章分析了以路面激励作为输入的整车系统频率响应特性,以多刚体系统动力学研究为基础,通过柔性体模态展开法建立了多柔体动力学方程及全约束方程,并求解了柔性体的各阶模态位移;基于模态应力恢复法通过仿真二维路面不平度获取柔性体随机载荷谱,作为整车输入激励,并通过雨流计数法对大数据随机载荷进行了循环计数处理;通过线性损伤累积理论对整车以及零部件的刚柔耦合结构进行了疲劳寿命分析。以三轴式重卡平衡轴为实例分析对象的研究结果表明,基于多柔体动力学的汽车零部件疲劳寿命分析方法能够有效提高工程分析的效率和准确性。
[Abstract]:This paper analyzes the frequency response characteristics of the whole vehicle system with road excitation as input. Based on the study of multi-rigid body system dynamics, the multi-flexible body dynamic equation and the full constraint equation are established by the flexible body modal expansion method. The modal displacement of the flexible body is solved. Based on the modal stress recovery method, the random load spectrum of the flexible body is obtained by simulating the two-dimensional road roughness, which is used as the input excitation of the whole vehicle, and the big data random load is counted by the rain flow counting method. The fatigue life of the rigid-flexible coupling structure of the whole vehicle and its parts is analyzed by the linear damage accumulation theory. The fatigue life analysis method based on multi-flexible body dynamics can effectively improve the efficiency and accuracy of engineering analysis.
【作者单位】： 合肥工业大学机械与汽车工程学院;合肥工业大学(马鞍山)高新技术研究院;安徽福马汽车零部件集团有限公司;
【基金】：国家国际科技合作专项资助项目(2012AA112201)
【分类号】：U467.497
【正文快照】： 多体系统是十分复杂的系统,因为其自由度数量非常大,且各部件的运动一般都有大位移变化,所以不但系统运动微分方程数目多,且有大量非线性项,通常很难求得解析解。多柔体系统也称为刚柔耦合多体系统。多柔体系统动力学因为其巨大的理论意义和应用价值,被认为是应用力学方面最活

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