基于有限元和多体动力学的厢式半挂车疲劳寿命分析研究
发布时间：2023-03-02 18:14
随着我国物流运输行业的快速发展以及对运输半挂车行业的非法改装和超载现象整治力度的加大,运输半挂车行业的创新发展已经开始起步。基于现代物流运输的实际需求,有必要研究开发一种大容积、结构可靠性高且符合现代物流运输方式的厢式半挂车。半挂车行业通常采用的静力分析方法不能够准确获得半挂车的动态性能,不利于在设计初期对半挂车进行准确的设计改进,因此有必要开展半挂车的动态性能仿真分析研究。本文以某全承载独立悬挂厢式半挂车为研究对象,利用有限元仿真技术在虚拟环境下对厢式半挂车进行结构分析和疲劳寿命预测,完成了 HyperMesh、MSC.Nastran、ADAMS/Car 以及 MSC.Fatigue 软件之间的协同分析计算,并创建针对该车型的有限元仿真分析规范,为企业对厢式半挂车的设计与改进提供了技术支持。首先在HyperMesh中以壳单元对厢式半挂车进行离散建立有限元模型,其中采用弹簧单元、刚性单元和梁单元模拟独立悬架。由于厢式半挂车行驶的工况比较复杂,运用MSC.Nastran求解器进行水平弯曲、紧急制动、急速转弯以及极限扭转工况下的结构分析,得到各工况的应力和位移云图,并对厢式半挂车的强度和刚...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 有限元法的应用及研究现状
1.2.2 虚拟样机技术及研究现状
1.2.3 汽车疲劳寿命问题的研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 厢式半挂车有限元模型的建立
2.1 有限元分析软件介绍
2.1.1 HyperMesh简介
2.1.2 Nastran简介
2.2 厢式半挂车有限元模型的建立
2.2.1 全承载厢式半挂车结构简介
2.2.2 几何模型的简化
2.2.3 单元选择与网格划分
2.2.4 网格质量的控制
2.2.5 螺栓、焊缝以及胶粘的处理
2.2.6 空气弹簧独立悬架的处理
2.2.7 单元属性的定义
2.2.8 全承载厢式半挂车有限元模型
2.3 本章小结
第3章 厢式半挂车静力学分析
3.1 厢式半挂车强度、刚度评价指标
3.1.1 厢式半挂车强度评价指标
3.1.2 厢式半挂车刚度评价指标
3.2 厢式半挂车结构分析与校核
3.2.1 各工况下载荷的确定
3.2.2 水平弯曲工况
3.2.3 紧急制动工况
3.2.4 急速转弯工况
3.2.5 极限扭转工况
3.3 本章小结
第4章 整车多体动力学建模与仿真
4.1 ADAMS/Car建模概述
4.1.1 ADAMS/Car模块简介
4.1.2 ADAMS/Car建模的基本思路
4.1.3 建立整车仿真模型的参数准备
4.2 整车多体动力学模型的建立
4.2.1 转向系统模型的建立
4.2.2 动力总成模型的建立
4.2.3 牵引车前悬架系统模型的建立
4.2.4 牵引车后悬架系统模型的建立
4.2.5 驾驶室模型的建立
4.2.6 车架系统模型的建立
4.2.7 厢式半挂车模型的建立
4.2.8 厢式半挂车独立悬架模型的建立
4.2.9 轮胎模型的建立
4.2.10 整车动力学模型的建立
4.3 道路模型的建立以及获取载荷谱
4.3.1 道路模型的建立
4.3.2 载荷谱的获取
4.4 本章小结
第5章 厢式半挂车疲劳寿命预测
5.1 MSC.Fatigue疲劳分析简介
5.1.1 MSC.Fatigue简介
5.1.2 有限元法疲劳分析基本步骤
5.2 疲劳分析基本理论
5.2.1 雨流计数法
5.2.2 材料的S-N曲线
5.2.3 疲劳累积损伤理论
5.2.4 疲劳寿命分析方法
5.3 厢式半挂车疲劳寿命分析
5.3.1 单位载荷应力场分析
5.3.2 路面载荷谱作用下的动应力计算
5.3.3 材料S-N曲线的估算
5.3.4 厢式半挂车疲劳寿命计算结果及评价
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
本文编号：3752388
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 有限元法的应用及研究现状
1.2.2 虚拟样机技术及研究现状
1.2.3 汽车疲劳寿命问题的研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 厢式半挂车有限元模型的建立
2.1 有限元分析软件介绍
2.1.1 HyperMesh简介
2.1.2 Nastran简介
2.2 厢式半挂车有限元模型的建立
2.2.1 全承载厢式半挂车结构简介
2.2.2 几何模型的简化
2.2.3 单元选择与网格划分
2.2.4 网格质量的控制
2.2.5 螺栓、焊缝以及胶粘的处理
2.2.6 空气弹簧独立悬架的处理
2.2.7 单元属性的定义
2.2.8 全承载厢式半挂车有限元模型
2.3 本章小结
第3章 厢式半挂车静力学分析
3.1 厢式半挂车强度、刚度评价指标
3.1.1 厢式半挂车强度评价指标
3.1.2 厢式半挂车刚度评价指标
3.2 厢式半挂车结构分析与校核
3.2.1 各工况下载荷的确定
3.2.2 水平弯曲工况
3.2.3 紧急制动工况
3.2.4 急速转弯工况
3.2.5 极限扭转工况
3.3 本章小结
第4章 整车多体动力学建模与仿真
4.1 ADAMS/Car建模概述
4.1.1 ADAMS/Car模块简介
4.1.2 ADAMS/Car建模的基本思路
4.1.3 建立整车仿真模型的参数准备
4.2 整车多体动力学模型的建立
4.2.1 转向系统模型的建立
4.2.2 动力总成模型的建立
4.2.3 牵引车前悬架系统模型的建立
4.2.4 牵引车后悬架系统模型的建立
4.2.5 驾驶室模型的建立
4.2.6 车架系统模型的建立
4.2.7 厢式半挂车模型的建立
4.2.8 厢式半挂车独立悬架模型的建立
4.2.9 轮胎模型的建立
4.2.10 整车动力学模型的建立
4.3 道路模型的建立以及获取载荷谱
4.3.1 道路模型的建立
4.3.2 载荷谱的获取
4.4 本章小结
第5章 厢式半挂车疲劳寿命预测
5.1 MSC.Fatigue疲劳分析简介
5.1.1 MSC.Fatigue简介
5.1.2 有限元法疲劳分析基本步骤
5.2 疲劳分析基本理论
5.2.1 雨流计数法
5.2.2 材料的S-N曲线
5.2.3 疲劳累积损伤理论
5.2.4 疲劳寿命分析方法
5.3 厢式半挂车疲劳寿命分析
5.3.1 单位载荷应力场分析
5.3.2 路面载荷谱作用下的动应力计算
5.3.3 材料S-N曲线的估算
5.3.4 厢式半挂车疲劳寿命计算结果及评价
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
本文编号：3752388
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3752388.html
最近更新
教材专著
