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。     

阁瑞斯差速器总成疲劳试验台的开发、研制

笔者在分析阁瑞斯后桥差速器总成疲劳试验技术条件和小野变速器综合试验台的基本参数和性能的基础上，提出了阁瑞斯后桥差速器总成疲劳试验台的设计方案，并叙述了通过降速升扭和升速降扭的方法，使本无法在现有试验设备上进行试验的阁瑞斯后桥差速器总成得以实现。以及该试验台开发成功后实际的使用情况、效果和作用。     

动力电池包载荷谱虚拟迭代分析

采用ADAMS建立车身-电池包刚柔耦合多体动力学模型以及电池包系统的六通道虚拟试验台。基于电池包实测载荷谱,通过虚拟迭代分析,各通道的相对损伤值接近1,验证了迭代计算的收敛性。研究方法对电池包的结构疲劳分析和振动响应特性研究具有重要的参考价值。     

电驱动总成差速器壳体疲劳可靠性分析

对电驱动总成的差速器壳体进行疲劳可靠性分析，采用ANSYS有限元仿真软件建立差速器壳体仿真模型，计算得到其应力水平及变化规律，基于Goodman平均应力修正法及Miner线性累积损伤理论预估差速器壳体各关键部位的疲劳寿命；同时搭建疲劳耐久试验台架，对差速器壳体的疲劳可靠性进行试验验证，发现经过一定试验循环后差速器壳体轴颈部位发生断裂，与仿真预测的失效部位一致。     

汽车结构中焊缝疲劳寿命预估

介绍了焊缝疲劳寿命估算的有效方法——VOLVO方法的步骤及原理。采用该方法可计算出真实运行工况下结构焊缝的疲劳损伤和寿命情况。针对某商用车后桥壳上的焊缝连接,利用VOLVO方法进行了焊缝寿命预估,得到了整个焊缝的损伤和寿命分布,通过与台架试验中桥壳失效部位的对比表明,预估结果与试验结果一致。     

轿车后桥疲劳寿命的数字化预测研究

以某轿车后桥为例,介绍了疲劳寿命计算的理论基础和建立后桥精确有限元模型的方法。分别应用准静态法和随机振动法计算了后桥的疲劳寿命,讨论了频响分析带宽对振动疲劳分析方法的影响以及两种不同疲劳计算方法的区别和应用范围。结果表明,应用有限元仿真和试验相结合的方法可以有效地预测轿车关键零部件的疲劳寿命。     

T-car后桥台架疲劳试验研究

采用台架疲劳试验模拟了T-car后桥在道路试验中的受力状态。通过对T-car后桥进行的总成扭转试验、总成单侧侧向力试验和总成单侧纵向力试验,测得了各测点在疲劳循环中的应变幅、主应变幅度,并采用Coffin-M anson公式估算了寿命。试验表明,台架疲劳试验能反映路试时的疲劳损伤,根据T-car后桥用钢的应变疲劳性能估算得到的疲劳寿命与实际路试结果相符。     

基于后桥的耐久试验和用户的相关性研究

由于采用试验场道路试验验证单一零部件周期长、成本高,文章搭建了后桥试验台架,通过在汽车后桥粘贴传感器测试其应力变化,并以采集到后桥的室内外载荷谱数据为基础,利用雨流计数法将时域信号转化成雨流矩阵,利用等损伤原理进行损伤计算,建立了台架等幅疲劳试验、试验场试验里程和用户使用里程的当量关系。表明加载力为15kN,加载次数为13879次时可以保证后桥符合用户的使用目标,并且大大降低了试验成本,同时也为建立其它零部件的台架和试验场标准的研究提供了基础。     

商用车后置电瓶箱室内道路模拟台架试验分析

基于MAST 6轴振动试验台,以某型商用车后置电瓶箱系统为研究对象,介绍了从路谱数据采集到数据处理分析的全过程,并利用远程参数控制（RPC）迭代技术,将试验场采集到的路谱载荷信号通过迭代计算转化为供台架试验的驱动信号,从而进行电瓶箱系统耐久强度的快速试验验证。结果表明：迭代结果整体满足要求,X、Y、Z 3 个方向的均方根（RMS）分别在 20%、19%、20% 内,较好地保留了道路原始谱造成的疲劳损伤,满足损伤等效原则。该研究可为今后其他车型部件的疲劳耐久试验提供参考。     

基于虚拟迭代方法的后扭力梁载荷谱提取

建立了整车动力学模型,以试验场采集的轮心六分力为激励信号,以实测轴头加速度和弹簧位移为目标信号,运用虚拟迭代方法反求出轮胎接地点处的位移激励,驱动整车模型进行仿真分析,从时域、损伤域、幅值域和频率域多方面对仿真输出结果与实测信号进行了对比分析,结果表明仿真结果与实测信号对标良好,提取了后扭力梁连接点的载荷谱,为后期零部件的疲劳分析提供了输入条件。     

概念设计阶段扭转梁式后悬架建模方法研究

在ADAMS软件中采用分别生成后桥各零件柔性体模型后再进行装配的建模方法构建了后桥总成的柔性体模型,进而构建了全参数化扭转梁式悬架模型。通过对该悬架模型进行仿真分析,获取了车轮定位角、悬架侧倾角刚度等悬架关键特性参数的变化曲线。该曲线与利用K＆C试验台得到的该汽车后悬架相应特性参数的试验曲线进行比较表明,仿真结果和试验结果吻台较好．     

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.     

基于焊缝疲劳寿命预测的某轿车后桥改进设计

叙述了运用焊缝疲劳寿命预测技术对某车型扭转梁式后桥进行疲劳失效再现和改进设计的过程,改进后的后桥可以达到物理试验一次通过.虚拟分析预测出的疲劳寿命结果与物理试验结果非常接近,因此可以利用其部分或全部替代物理试验来验证后桥的改进设计.实践证明,基于有限元法的焊缝疲劳寿命预测技术能够有效降低开发过程中的盲目性,减少试验数量,缩短开发周期.     

FE Analysis and Optimization of Vehicle Drive Axle Housing

建立了基于ANSYS的汽车驱动桥壳的参数化有限元模型,在最大垂向力工况下对桥壳进行静力分析,得到桥壳的应力和位移分布规律.对桥壳进行模态分析,得到桥壳1～5阶固有振动频率.通过疲劳寿命分析,获得桥壳各部分的疲劳寿命和安全系数.最后采用目标驱动优化方法对桥壳进行以轻量化为目标的优化.有限元分析和试验验证结果表明,优化后桥壳轻量化效果明显,应力与变形符合要求.     

汽车前后轴台架疲劳试验与海南汽车试验场的疲劳寿命当量关系

以某轻型汽车后桥壳为例，运用工程疲劳寿命估算与道路模型疲劳试验相结合的方法，给出了该后桥壳基于海南汽车试验场可靠性试验的道路行驶载荷条件下所得到的疲劳寿命概率分布。     

基于缺口应力法与非线性损伤模型的钢桥疲劳可靠度评估

为解决钢桥疲劳评估方法中存在的适用性与准确性问题,从提高应力数据与损伤模型准确性角度,将缺口应力法与非线性损伤模型相结合,提出基于缺口应力法与非线性损伤模型的钢桥疲劳评估可靠度方法.首先,提出建立钢箱梁整体与局部有限元模型的子模型方法,借助虚拟缺口半径法,计算符合实际边界条件的疲劳缺口系数.其次,引入非线性损伤模型,并...     

基于Virtual.Lab软件的非承载式车身道路载荷谱预测方法研究

道路谱的动态载荷是分析底盘件及车身连接点疲劳的关键输入，采集试验场路谱信号，利用Virtual. Lab创建带有整体式车架的整车刚柔耦合多体模型，通过时域波型复现技术（TWR) 虚拟迭代的方式得到轴头位移驱动信号，进而分解获得悬架接附点载荷谱，并在数据处理软件Tecware中对比载荷预测的结果，从而为车架的疲劳分析提供载荷输入。     

虚拟台架在汽车底盘零部件优化设计中的应用

以某车型板簧减震器支架疲劳试验为例,利用Solidworks软件建立疲劳台架试验辅助设计平台进行虚拟试验台架设计,并完成台架试验,通过对零部件失效部位进行分析,确定失效模式,通过台架试验和虚拟台架仿真反复相互校核的对比方式,得到零部件最终的优化设计方案。文章通过上述实例来探讨虚拟台架仿真在汽车底盘零部件疲劳试验和优化设计中的重要作用,从而形成一个闭环的汽车底盘零部件的开发流程,有助于提高汽车底盘零部件开发的效率。     

柴油机连杆螺栓疲劳试验研究

采用螺栓疲劳试验台对某柴油机连杆螺栓进行疲劳试验,通过数理统计的方法,确定连杆螺栓的疲劳安全系数;再通过ANSYS软件建立连杆螺栓有限元模型,对有限元模型进行静应力和疲劳寿命的计算。疲劳试验的结果与有限元软件的仿真结果较为吻合,结果表明:试验与软件仿真相结合的方法验证了连杆螺栓的危险截面及安全系数。     

驱动桥壳优化设计与分析

本文针对桥总成生产实际问题对某驱动桥壳结构进行优化,通过建立驱动桥壳的有限元模型,分析比较了优化前后桥壳的静强度和静刚度,研究了优化后桥壳的模态,计算了优化后桥壳的疲劳寿命,并通过台架试验进行验证。