基于实际载荷谱的某商用车平衡悬架疲劳寿命研究
发布时间：2021-04-25 01:53
随着我国基建和物流业的发展,重型商用车销量快速增长,车辆疲劳耐久性能直接影响车辆可靠性,越来越受到企业的重视。整车研发阶段,对重要零部件进行耐久分析,可以缩短产品开发时间,降低研发成本。本文以平衡悬架为研究对象,首先基于实车道路试验和虚拟仿真技术相结合的方法对其寿命进行评估;其次针对悬架支架疲劳开裂问题进行优化,使其满足要求;最后编制加速寿命程序载荷谱,在保证悬架损伤分布及大小基本一致前提下,极大缩短了分析时间。根据分析目标制定试验大纲,选定不同测试路面并根据测定信号确定传感器类型、选定数采设备,最后搭建采集系统进行实车试验。测试获得的原始信号不能直接用于分析,需要进一步确认信号有效性、重采样、去毛刺等工作,为虚拟迭代分析做好了准备。建立了用于单位载荷惯性释放分析的有限元模型,基于实测的悬架和衬套物理参数,在ADAMS中建立悬架和半车架刚柔耦合的多体动力学模型。其中为了更加精确的建立模型,车架采用柔性。结合预处理的期望信号,基于虚拟迭代的方法获取悬架衬套处的载荷谱。在疲劳仿真软件Ncode中进行疲劳寿命预测,结果表明,推力杆不会发生疲劳问题,平衡轴轴头转折处易发生开裂。基于路试试验推力...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 论文选题背景与研究意义
1.2 国内外疲劳分析发展与研究现状
1.2.1 国外疲劳分析研究现状
1.2.2 国内疲劳分析研究现状
1.3 课题研究来源目的和主要内容
1.3.1 课题研究来源目的
1.3.2 课题主要内容
1.4 本章小结
第二章 平衡悬架道路谱采集与处理
2.1 平衡悬架道路谱的采集
2.1.1 采集道路及里程规定
2.1.2 试验测试位置的确定
2.1.3 路谱采集系统组建
2.2 平衡悬架道路谱实车试验
2.2.1 传感器及数采系统
2.2.2 采集系统调试
2.3 平衡悬架道路载荷预处理
2.3.1 数据有效性分析
2.3.2 重采样、滤波处理
2.3.3 毛刺、零漂、路谱分割处理
2.3.4 道路谱伪损伤值分析
2.4 本章小结
第三章 平衡悬架模型建立
3.1 平衡悬架有限元模型建立
3.1.1 有限元建模流程
3.1.2 几何清理和网格划分
3.1.3 各部组件连接和属性添加
3.2 有限元模型的验证
3.2.1 质量和质心信息对比
3.2.2 模态刚度分析
3.3 平衡悬架多体动力学模型建立
3.3.1 多体动力学建模流程
3.3.2 多体动力学模型的建立
3.4 多体动力学模型的验证
3.4.1 后悬质量参数静平衡分析
3.4.2 车架模态分析
3.5 本章小结
第四章 虚拟迭代获取载荷谱
4.1 虚拟迭代的应用和原理
4.1.1 虚拟迭代应用
4.1.2 虚拟迭代原理
4.2 虚拟迭代求取载荷谱
4.2.1 虚拟迭代流程
4.2.2 虚拟迭代结果及评价
4.3 求取载荷谱
4.4 本章小结
第五章 平衡悬架结构疲劳性能分析
5.1 疲劳分析理论与方法
5.2 平衡悬架疲劳分析流程
5.2.1 疲劳寿命曲线
5.2.2 平衡悬架惯性释放分析
5.2.3 疲劳寿命分析
5.3 疲劳结果分析
5.3.1 推力杆寿命分析结果
5.3.2 支架及附属件寿命分析结果
5.4 仿真结果验证及优化
5.4.1 仿真结果验证
5.4.2 优化方案及仿真验证
5.5 本章小结
第六章 推力杆加速寿命载荷谱分析
6.1 程序载荷谱的编制
6.1.1 载荷分布规律分析
6.1.2 载荷分布规律求解
6.1.3 幅值与均值分布独立性检验
6.2 程序载荷谱的编制
6.2.1 二维程序载荷谱的编制
6.2.2 一维程序载荷谱的编制
6.3 程序载荷谱有效性验证
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望与不足
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取[J]. 刘俊,刘亚军,张少辉. 中国公路学报. 2018(09)
[2]基于小波变换的汽车零部件加速耐久性多轴载荷谱编辑方法研究[J]. 郑国峰,上官文斌,韩鹏飞,AHMED Waizuddin. 机械工程学报. 2018(10)
[3]基于应变测试的重卡横向推力杆载荷反求[J]. 宾凌. 装备制造技术. 2017(06)
[4]基于BLOCKCYCLE Test路谱的汽车控制臂衬套疲劳试验数据处理[J]. 田玉冬,邬建海,方守杰,段峰. 上海电机学院学报. 2015(06)
[5]基于虚拟迭代技术的汽车喇叭支架疲劳分析[J]. 王良模,赵野,徐娟,袁刘凯,张汤赟. 江苏大学学报(自然科学版). 2015(02)
[6]关联用户的汽车传动系载荷谱室内台架试验编制方法[J]. 李文礼,石晓辉,柯坚,施全,邹喜红,余勇,易鹏. 机械工程学报. 2014(20)
[7]机动车强制报废标准规定[J]. 湖南农机. 2014(02)
[8]车身台架疲劳试验程序载荷谱研究[J]. 高云凯,徐成民,方剑光. 机械工程学报. 2014(04)
[9]基于有限元的半挂牵引车车架疲劳寿命分析[J]. 李成林,韩振南,霍俊杰,宋莎莎. 工程设计学报. 2013(05)
[10]车辆控制臂疲劳损伤分析与寿命预测[J]. 刘永臣,王国林,孙丽. 农业工程学报. 2013(16)
博士论文
[1]商用车推力杆性能优化与疲劳寿命预测研究[D]. 冯国雨.吉林大学 2016
[2]复合材料断裂分析的扩展有限元法研究[D]. 贾红刚.西北工业大学 2015
[3]轿车半主动悬架构件的疲劳可靠性研究[D]. 梅雪晴.合肥工业大学 2014
[4]基于真实路谱重现的虚拟台架及汽车疲劳寿命预测研究[D]. 周泽.湖南大学 2013
硕士论文
[1]基于虚拟试验场技术的SUV白车身疲劳寿命分析[D]. 孙晨凯.吉林大学 2017
[2]基于车辆系统动力学建模仿真的整车疲劳动载荷分析研究[D]. 苗冬梅.吉林大学 2017
[3]随机激励下电动汽车动力电池包结构疲劳性能研究[D]. 陈琪.华南理工大学 2017
[4]基于虚拟迭代的某商用车驾驶室疲劳寿命分析研究[D]. 张少辉.合肥工业大学 2017
[5]某商用车驾驶室疲劳性能预测及轻量化改进研究[D]. 徐中皓.吉林大学 2015
本文编号：3158477
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 论文选题背景与研究意义
1.2 国内外疲劳分析发展与研究现状
1.2.1 国外疲劳分析研究现状
1.2.2 国内疲劳分析研究现状
1.3 课题研究来源目的和主要内容
1.3.1 课题研究来源目的
1.3.2 课题主要内容
1.4 本章小结
第二章 平衡悬架道路谱采集与处理
2.1 平衡悬架道路谱的采集
2.1.1 采集道路及里程规定
2.1.2 试验测试位置的确定
2.1.3 路谱采集系统组建
2.2 平衡悬架道路谱实车试验
2.2.1 传感器及数采系统
2.2.2 采集系统调试
2.3 平衡悬架道路载荷预处理
2.3.1 数据有效性分析
2.3.2 重采样、滤波处理
2.3.3 毛刺、零漂、路谱分割处理
2.3.4 道路谱伪损伤值分析
2.4 本章小结
第三章 平衡悬架模型建立
3.1 平衡悬架有限元模型建立
3.1.1 有限元建模流程
3.1.2 几何清理和网格划分
3.1.3 各部组件连接和属性添加
3.2 有限元模型的验证
3.2.1 质量和质心信息对比
3.2.2 模态刚度分析
3.3 平衡悬架多体动力学模型建立
3.3.1 多体动力学建模流程
3.3.2 多体动力学模型的建立
3.4 多体动力学模型的验证
3.4.1 后悬质量参数静平衡分析
3.4.2 车架模态分析
3.5 本章小结
第四章 虚拟迭代获取载荷谱
4.1 虚拟迭代的应用和原理
4.1.1 虚拟迭代应用
4.1.2 虚拟迭代原理
4.2 虚拟迭代求取载荷谱
4.2.1 虚拟迭代流程
4.2.2 虚拟迭代结果及评价
4.3 求取载荷谱
4.4 本章小结
第五章 平衡悬架结构疲劳性能分析
5.1 疲劳分析理论与方法
5.2 平衡悬架疲劳分析流程
5.2.1 疲劳寿命曲线
5.2.2 平衡悬架惯性释放分析
5.2.3 疲劳寿命分析
5.3 疲劳结果分析
5.3.1 推力杆寿命分析结果
5.3.2 支架及附属件寿命分析结果
5.4 仿真结果验证及优化
5.4.1 仿真结果验证
5.4.2 优化方案及仿真验证
5.5 本章小结
第六章 推力杆加速寿命载荷谱分析
6.1 程序载荷谱的编制
6.1.1 载荷分布规律分析
6.1.2 载荷分布规律求解
6.1.3 幅值与均值分布独立性检验
6.2 程序载荷谱的编制
6.2.1 二维程序载荷谱的编制
6.2.2 一维程序载荷谱的编制
6.3 程序载荷谱有效性验证
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望与不足
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取[J]. 刘俊,刘亚军,张少辉. 中国公路学报. 2018(09)
[2]基于小波变换的汽车零部件加速耐久性多轴载荷谱编辑方法研究[J]. 郑国峰,上官文斌,韩鹏飞,AHMED Waizuddin. 机械工程学报. 2018(10)
[3]基于应变测试的重卡横向推力杆载荷反求[J]. 宾凌. 装备制造技术. 2017(06)
[4]基于BLOCKCYCLE Test路谱的汽车控制臂衬套疲劳试验数据处理[J]. 田玉冬,邬建海,方守杰,段峰. 上海电机学院学报. 2015(06)
[5]基于虚拟迭代技术的汽车喇叭支架疲劳分析[J]. 王良模,赵野,徐娟,袁刘凯,张汤赟. 江苏大学学报(自然科学版). 2015(02)
[6]关联用户的汽车传动系载荷谱室内台架试验编制方法[J]. 李文礼,石晓辉,柯坚,施全,邹喜红,余勇,易鹏. 机械工程学报. 2014(20)
[7]机动车强制报废标准规定[J]. 湖南农机. 2014(02)
[8]车身台架疲劳试验程序载荷谱研究[J]. 高云凯,徐成民,方剑光. 机械工程学报. 2014(04)
[9]基于有限元的半挂牵引车车架疲劳寿命分析[J]. 李成林,韩振南,霍俊杰,宋莎莎. 工程设计学报. 2013(05)
[10]车辆控制臂疲劳损伤分析与寿命预测[J]. 刘永臣,王国林,孙丽. 农业工程学报. 2013(16)
博士论文
[1]商用车推力杆性能优化与疲劳寿命预测研究[D]. 冯国雨.吉林大学 2016
[2]复合材料断裂分析的扩展有限元法研究[D]. 贾红刚.西北工业大学 2015
[3]轿车半主动悬架构件的疲劳可靠性研究[D]. 梅雪晴.合肥工业大学 2014
[4]基于真实路谱重现的虚拟台架及汽车疲劳寿命预测研究[D]. 周泽.湖南大学 2013
硕士论文
[1]基于虚拟试验场技术的SUV白车身疲劳寿命分析[D]. 孙晨凯.吉林大学 2017
[2]基于车辆系统动力学建模仿真的整车疲劳动载荷分析研究[D]. 苗冬梅.吉林大学 2017
[3]随机激励下电动汽车动力电池包结构疲劳性能研究[D]. 陈琪.华南理工大学 2017
[4]基于虚拟迭代的某商用车驾驶室疲劳寿命分析研究[D]. 张少辉.合肥工业大学 2017
[5]某商用车驾驶室疲劳性能预测及轻量化改进研究[D]. 徐中皓.吉林大学 2015
本文编号：3158477
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