某重型商用车转向管柱及支架载荷谱提取

建立车架、驾驶室、翻转机构、转向管柱及支架等的刚柔耦合多体动力学模型。以试验场中采集的加速度信号为目标信号,使用FEMFAT-Lab软件中虚拟迭代的方法求得车架与前悬架4个连接处的位移谱,并通过仿真提取转向管柱上支架与驾驶室连接处的载荷谱,转向管柱下支架与车架连接处的载荷谱,转向器输入轴与转向器连接处的载荷谱,为后续的疲劳分析提供准备。     

基于位移反求加载法的高精度皮卡车架疲劳开发与验证

车架是皮卡的重要总成,由于承受各种载荷冲击,所以容易产生开裂问题影响使用寿命。皮卡车架的疲劳预测选择了精度较高的基于位移反求加载法,结合试验场采集载荷谱数据与皮卡整车多体动力学模型,以相关性较高的整车内部响应信号(悬架位移信号、整车轴头Z向加速度信号、转向拉杆力标定信号)为目标信号,迭代反求整车等效位移激励信号,进而分解获取车架边界载荷谱,最后基于Miner线性累积损伤理论对皮卡车架进行疲劳分析、对标及优化,优化后的实车通过台架试验验证。     

基于复杂边界的牵引车车架疲劳研究

为提高车架疲劳寿命计算精度和在设计阶段对车架寿命进行准确预测，须考虑主结构外连点处动载荷对车架疲劳的影响及耦合作用，故本文中提出基于复杂边界的车架疲劳研究方法。通过试验场整车载荷谱采集，得到其全循环损伤值，基于损伤等效原理获得多种路面组合损伤值，与全循环损伤值等效精度为99.5%。构建主结构外连点的有限元车架模型，输出复杂边界的单位应力场；基于载荷谱、台架数据建立含有鞍座、拖车系统的高精度整车动力学模型，获取外连点处动载荷；由疲劳损伤理论计算车架疲劳，疲劳分析结果由试验场路试验证，结果表明基于复杂边界的车架模型仿真精度高，结合局部优化、模型重构使车架寿命满足要求。     

基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处,在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱,对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型,为提高整车模型精度,基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架,建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算,以白噪声为初始输入,求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数,基于循环迭代原理,进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据,获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中,对整车多体动力学模型进行驱动仿真,提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱,将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%,疲劳寿命误差在20%左右,表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算,可获得较高精度的迭代结果;以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象,并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高;相比于传统的疲劳分析载荷获取方法,虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱,并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。     

集装箱对伸缩式半挂车车架疲劳寿命影响研究

建立了伸缩式车架与相应的集装箱有限元模型,并采用惯性释放法对其进行了静态分析。在ADAMS/Car中建立了该半挂车的刚柔耦合多体动力学模型,得到了其在B级路面的载荷谱。结合材料的S-N曲线、结构单位载荷应力结果和车架载荷谱对有无考虑集装箱刚度状态下的伸缩式车架进行了疲劳寿命分析。结果表明,考虑集装箱刚度的车架仿真更符合实际;由于伸缩前、后车架载荷分配的差异,导致拉伸后车架的疲劳寿命远大于缩短时车架疲劳寿命。     

JS1型翻斗车车架载荷谱的测定及其应用

车架是翻斗车的主要另件之一,车架受力后的静应力状态我们可以利用有限无法编出程序在计算机上较精确地求出。但是车架在实际工作中的载荷是随机的疲劳载荷,其主要受力部位,例如马鞍座附近也是由于疲劳损伤而引起裂纹的产生和扩展。所以了解车架的疲劳载荷和计算车架的疲劳寿命是我们设计人员较感兴趣的课题之一。85年我们对 JSI 型翻斗车车架的动应力状态进行了测定,根据测定结果编制了车架工作载荷(应力)谱,鉴于目前厂内试验设备所限,所以仅利用该载荷谱和曼纳理论对车架的疲劳寿命进行较粗估算,为车架的结构改进提供依据。一、实际工作载荷的测定     

SF33900型矿用自卸车车架疲劳寿命分析

为预测SF33900型电动轮矿用自卸车车架及其焊缝的疲劳寿命,以壳单元建立车架的有限元模型.应用Hypemesh软件得到车架动载荷下的应力分布,通过与实验数据的对比,验证了模型的正确性,并据此建立整车多体动力学模型.根据自卸车行驶的实际路况,采用C级路面谱作为输入,得到车架动态外载荷的时间历程,同时根据车架材料的S-N曲线,利用Msc.Fatigue软件得到了车架的疲劳寿命,然后进一步利用SEAM_weld方法得到可靠的焊缝疲劳寿命,从而为车架的可靠性设计和结构优化提供了参考依据.     

半挂车车架多轴疲劳寿命研究

根据半挂车车架结构特点,建立了半挂车车架的有限元模型及多体动力学模型,对车架进行了静力学分析和以H级路面的路面载荷作为边界条件的动力学分析,得到了车架静态应力分布和载荷谱。并以此数据为依据,采用Wang-Brown多轴疲劳损伤模型预测了半挂车车架的多轴疲劳寿命,针对其疲劳薄弱部分提出了结构和工艺优化方案。优化后的车架满足使用寿命要求,且比原设计减重20%。     

基于实测载荷谱的副车架疲劳寿命估算方法

为准确预测某副车架疲劳寿命,对其进行三维建模与有限元分析,获得其结构应力分布,并确定副车架的疲劳损伤热点;试验场条件下测取副车架的应变载荷,通过频谱分析与低通滤波等计算副车架结构各测点的最大主应力,利用雨流计数法编制副车架载荷谱;利用局部应力应变法与Miner准则进行应力集中修正,完成副车架的疲劳寿命预估。估算得出该副车架试验场预期寿命为9 120 h。     

路面激励下变速器箱体疲劳寿命预估方法研究

建立了某轻型货车变速器箱体有限元模型,并利用模态试验结果验证了该模型的正确性.通过实车强化坏路试验采集了整车轮心垂直方向振动加速度信号.并将经过预处理的轮心处振动加速度信号加载到4柱虚拟试验台上,进行仿真计算,获得了箱体与车架连接点的载荷时间信号.将各载荷通道的应力分布和载荷时间历程输入所建立箱体有限元疲劳分析模型.得到了箱体的疲劳寿命结果.     

某车型前副车架的沿用分析研究

本文所研究前副车架计划沿用于某个新的车型,用ADAMS/CAR提取新车型副车架在典型工况下各安装点的载荷,对副车架进行了典型工况的应力计算。同时根据项目组采集的道路载荷谱,对副车架进行疲劳计算。再次结合此前副车架在前期老车型的路试情况以及基于道路谱开发的副车架台架试验结果,研究评估此前副车架是否可以用于新的车型。本文对于副车架在车型沿用分析中有一定的参考意义。     

横拉杆载荷谱采集与疲劳仿真分析

本文以某型汽车多连杆悬架横拉杆为模型进行载荷谱时域历程采集、静强度校核、疲劳仿真分析。在横拉杆上选择合适位置粘贴应变片,组全桥测量轴向应变。在拉压力试验机上标定出横拉杆轴向受力与测点应变之间的线性关系。根据可靠性试验规范采集一个完整循环的横拉杆载荷谱,为疲劳分析提供力信号输入。建立横拉杆有限元模型,对比实测应变与仿真输出对应点应变,修改验证模型,保证有限元模型的准确性。以实测载荷谱为输入对横拉杆进行疲劳仿真分析,验证横拉杆是否满足可靠性要求。     

副车架结构疲劳耐久仿真分析

某车企对正在研发的某车型进行可靠性道路耐久试验过程中,发现后副车架某位置发生开裂,开裂的产生影响了可靠耐久性能评估。为快速解决开裂问题,利用有限元方法对副车架进行仿真。主要思路:将试验场采集得到的路面激励信号加载到在多体动力学悬架模型中,然后提取出硬点动态载荷,最后将动载荷作为耐久仿真输入,对副车架进行结构疲劳耐久仿真分析,根据仿真结果对开裂位置进行原因分析,并提出有效性参考建议,为提高副车架寿命提供有利的数据支持。     

基于LSTM神经网络车辆零部件载荷预测方法研究

载荷信号是对车辆零部件结构的可靠性和疲劳耐久分析的基础。文章针对当前工程应用中载荷谱获取方法的不足，提出了一种基于LSTM神经网络来预测车辆零部件载荷的方法。将实采信号经过预处理后，选取整车六分力参数为输入，实现了减振器弹簧、稳定杆等底盘悬架零部件在比利时路面下载荷的预测，并从时域信号、功率谱密度、损伤方面将预测结果与实际测量结果进行了对比。结果表明，LSTM模型有足够高的精度，为整车结构载荷获取提供了一种新的途径。     

轻型商用车车架刚度及疲劳试验研究

车架是汽车的主要承载部件,其刚度和疲劳强度性能对整车性能影响重大。文章对某轻型商用车车架的弯曲、扭转刚度及弯曲、扭转疲劳试验进行了研究。建立了轻型商用车车架弯曲、扭转刚度和疲劳强度试验台,并进行了单激振点集中加载方式的弯曲、扭转刚度试验及其疲劳试验。车架在扭转疲劳试验时出现焊缝开裂现象,经分析是由焊接质量差造成的,并据此提出了改进措施。本试验结果为车架产品开发和设计改进提供了有效的依据,并为同类产品的设计开发验证提供了有效的途径,最后探讨了基于道路载荷谱的多激振点的谱加载车架疲劳试验方法。     

基于模糊理论的矿用自卸车车架疲劳寿命估算

鉴于低于但接近疲劳极限的应力,对构件是否产生损伤而影响其疲劳寿命这个问题存在一定的模糊性,针对某矿用自卸车车架,把模糊理论中的隶属函数引入其疲劳寿命估算,提出了模糊Miner方法。构建了车架有限元模型和整车刚柔耦合模型,分别通过车架应力试验和实车满载道路试验,验证了模型的正确性。根据矿山实际工况比例,由动力学分析得到各工况下车架的载荷谱,并根据材料疲劳寿命试验获得的S-N曲线和车架单位载荷应力分析,获取关键节点应力时间历程,对应力水平进行分级统计。经计算对比,采用模糊Miner方法比采用传统Miner方法估算的寿命更贴近实际情况。     

基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响

目前虚拟试验场（VPG）因开发周期短、成本低而得到广泛运用,但由于多体仿真模型与实际模型存在一定的差异,提取的硬点扭矩精度无法得到保证,故基于虚拟试验场的疲劳耐久分析可靠性存在疑义。论文以后副车架和车身为研究对象,基于虚拟试验场路面提取后副车架和车身的硬点载荷谱;分别以有扭矩和无扭矩载荷谱进行疲劳耐久仿真分析;对比疲劳耐久仿真分析的结果。对比结果显示,有扭矩和无扭矩疲劳耐久仿真分析的损伤值比值介于0.54～0.99。总体而言,基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响较小;在扭矩精度无法保证的情况下,不影响疲劳耐久仿真分析的整体结果,从而也证明了基于虚拟试验场的疲劳耐久仿真分析的可靠性。     

基于Nastran的客户关联场景下某轻卡车架强度性能研究

为获得典型客户关联场景下某轻卡车架刚强度和疲劳性能,文章基于有限元法,对四种不同载质量工况下三款车架进行了CAE模态、刚度、极限强度、疲劳强度分析,同时进行了试验场道路载荷谱采集和分析工作,分析结果表明,项目车架强度性能满足典型工况下结构强度性能目标要求,且最终路试考核验证通过。     

基于实测载荷谱的白车身疲劳寿命计算

通过六分力轮测试系统实测了某型乘用车在试车场运行的载荷谱数据,以此作为输入,并综合有限元分析、多体动力学分析和疲劳分析等多种CAE手段,对该乘用车白车身在实测载荷谱作用下的疲劳寿命分布进行了计算分析.同时,给出了符合真实工况的试验与虚拟相结合的白车身一体化疲劳分析流程,该流程同样适用于底盘零部件的疲劳分析.     

实测道路载荷谱在新开发车型车身疲劳分析中的应用 摘

根据新研发车和现有车型具有相同底盘平台的特点，提出一种利用现车道路载荷，快速进行新车车身疲劳分析和评估的方法。建立新车多体模型，放大现车道路载荷并结合轮胎接地位移为输入。根据车轮力传感器（WFT）载荷测量特点，正确地对模型加载激励，仿真得到车身载荷谱。选用合理疲劳分析方法预测车身寿命，以现车车身的疲劳分析损伤为目标，对不合格局部进行合理优化，最终新车车身达到设计耐久目标。