【摘 要】
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汽车零部件的疲劳损伤是涉及结构、材料、强度、动力学、制造装配工艺、质量保证体系以及汽车运行条件等诸多因素的复杂问题。车辆在运行中主要受到来自路面不平顺的激励,它
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汽车零部件的疲劳损伤是涉及结构、材料、强度、动力学、制造装配工艺、质量保证体系以及汽车运行条件等诸多因素的复杂问题。车辆在运行中主要受到来自路面不平顺的激励,它是进行动力学仿真及其它后续工作的输入条件。本文构建了车辆零部件疲劳寿命预测的一整套方法,并以前悬架下控制臂为例做了具体的应用。本文主要进行了以下几方面的研究: 首先,论文研究了基于模态应力恢复疲劳预测仿真基本理论。以应用最广泛的机械系统动力学仿真分析通用软件MSC.ADAMS为开发平台,建立多自由度汽车整车多体动力学仿真模型。 其次,利用有限元软件对某公司研制的MPV车前悬架下控制臂进行模态分析,输出Nastran结果文件和ADAMS模态中性文件。将生成的中性文件导入多体动力学软件中,建立多自由度汽车整车多体动力学仿真模型,选取典型工况进行动力学仿真,输出零部件的载荷历程文件。然后,在MSC.Fatigue中根据有限元模态分析结果及模态载荷历程进行模态应力恢复,再结合材料疲劳寿命特性,实现零部件疲劳寿命、安全系数以及危险部位的预测。 最后,利用ADAMS/Car模块,同仿真软件MATLAB有机地连接起来,进行了汽车操纵稳定性和平顺性仿真试验研究,并基于iSIGHT优化平台,采用DOE设计方法,对系统的优化变量进行分析和优化。在兼顾汽车的平顺性和操纵稳定性的同时,实现了下控制臂的疲劳寿命仿真及优化分析,取得了良好的效果。
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