某白车身静动态特性研究及其疲劳寿命分析

发布时间：2017-10-01 12:24

  本文关键词：某白车身静动态特性研究及其疲劳寿命分析

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【摘要】：轿车车身作为汽车结构中重要的组成部分,其刚度、扭转等因素影响着车身的变形,不足的刚度、扭转可能会造成车门关闭不严、漏雨等问题；其疲劳寿命影响着汽车的安全性能。随着消费者对汽车品质越来越高的要求,国内外研究机构不断加大对汽车静动态特性和疲劳寿命的研究。本文以某型轿车白车身为研究对象,对其进行了白车身静动态特性研究和疲劳寿命分析。首先,建立了白车身有限元模型,对白车身的有限元模型进行扭转刚度、弯曲刚度和模态的分析,并作出系统的评价。并以此为基础进行了灵敏度分析。然后,在Adams中建立起汽车底盘的多体动力学模型,结合路面激励,得到悬置点的时间载荷信息；将得到的时间载荷信息作为疲劳信号的输入,施加到车身模型当中,进行了车身的疲劳寿命分析。分析得到,车身后底板处的疲劳强度不足,需要进行改进。最后,通过形貌优化和在低疲劳区域板件的方式,改善了车身低寿命区域的疲劳强度。
【关键词】：有限元法 多体动力学 灵敏度分析 疲劳分析
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.82
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 引言15-16
• 1.2 国内外研究现状16
• 1.3 白车身静动态特性研究概况16-18
• 1.4 疲劳寿命分析研究现状18-19
• 1.5 本文主要工作19-21
• 1.6 本章小结21-22
• 第二章 白车身静动态特性研究22-41
• 2.1 白车身静动态分析理论基础22
• 2.2 静力分析基础22-25
• 2.2.1 扭转刚度22-23
• 2.2.2 弯曲刚度23
• 2.2.3 模态分析理论23-25
• 2.3 白车身有限元模型的建立25-27
• 2.3.1 网格划分的准则25-26
• 2.3.2 几何模型简化原则26
• 2.3.3 焊点的选择26-27
• 2.4 白车身刚度分析27-34
• 2.4.1 扭转刚度分析27-31
• 2.4.2 弯曲刚度分析31-34
• 2.5 模态分析结果34-36
• 2.6 车身灵敏度分析36-40
• 2.6.1 白车身灵敏度分析37
• 2.6.2 扭转刚度灵敏度分析37-38
• 2.6.3 刚度灵敏度公式的推导38-39
• 2.6.4 扭转刚度灵敏度分析结果39-40
• 2.7 本章小结40-41
• 第三章 疲劳寿命分析基础41-54
• 3.1 疲劳分析理论基础41-45
• 3.1.1 疲劳的基本概念41
• 3.1.2 疲劳强度、疲劳极限以及疲劳寿命41-42
• 3.1.3 常用的疲劳设计方法42-43
• 3.1.4 影响疲劳的主要因素43-44
• 3.1.5 载荷频率对疲劳寿命的影响44
• 3.1.6 疲劳寿命的测试方法44-45
• 3.2 白车身激励载荷的获取45-53
• 3.2.1 道路仿真模型的建立45-47
• 3.2.2 整车模型的建立47-53
• 3.3 本章小结53-54
• 第四章 整车模型疲劳仿真及优化54-66
• 4.1 车身疲劳仿真分析54-55
• 4.2 疲劳仿真的参数设置55-59
• 4.3 车身材料疲劳特性59-60
• 4.4 载荷谱的选择和输入60-62
• 4.5 疲劳仿真的结果62-63
• 4.6 疲劳寿命优化63-65
• 4.7 本章小结65-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 本文主要研究内容及结论66
• 5.2 展望66-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况71

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