基于随机载荷的汽车驱动桥壳概率疲劳计算

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1、万方数据第33卷第5期南京林业大学学报(自然科学版)V01．33，No．52009年9月JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)Sept．．2009基于随机载荷的汽车驱动桥壳概率疲劳计算郑燕萍1，倪晓宇1，方明霞2，何海波1(1．南京林业大学汽车与交通工程学院，江苏南京210037；2．同济大学航空航天与力学学院。上海200092)摘要：结合概率疲劳分析理论和汽车振动理论，通过CAD／CAE的设计手段，建立了汽车驱动桥壳的有限元振动分析力学模型。基于路谱随机载荷的概率计算结果．对汽车驱动桥壳进行

2、了疲劳强度校核和瘦劳寿命预估．并进一步提出了汽车驱动桥壳基于CAE随机振动计算结果的概率疲劳寿命预估方法。结果表明：随机振动计算结果能直观地反映驱动桥壳在汽车行驶时的lor应力分布情况，应力较大值分布在钢板弹簧座内、外侧上下表面较大的区域和驱动桥亮中部。关键词：汽车；概率疲劳计算；CAE；驱动桥壳；随机载荷中图分类号：U463．218文献标志码：A文章编号：1000—2006(2009)05—0105—04Probabilityfatiguestrengthcalculationofautodriveaxlehousingbasedontherandomloading

3、ZHENGYah—pin91，NIXiao，yu‘，FANGMing—xia2，HEHai—b01(1CollegeofVehicleandTrafficEngineefing，NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，China；2．CollegeofAerospaceEngineeringandMechanics，TonalUniversity，Shanghai200092．China)Abstract：Themechanicalmodeloffiniteelementvibrationanalysisabouttheauto

4、mobiledriveaxlehousingwasbuiltbyusingtheCAD／CAEdesigningmethodandcombiningtheprobabilityfatiguestrengthanalysistheorywiththeautomobilevibrationtheory．ThefatiguestrengthcheekandthefatiguelifepredictionabouttheautomobiledriveaxlehousingwereinvestigatedbasedOUtheprubabilitycalculationresul

5、tsofroadspectrumrandomloading．Furthermore，thefatiguelifepredictionmethodofthedriveaxlehousingwasproposedbasedOUthecalculationresultoftheCAErandomvibration．Theresultshowedthatthedistributionof1口stressinthedriveaxlecouldbedirectlyreflectedtheresultofRandomvi—brationwhenthevehicleWaSdrivin

6、g，thegreatstressdistributedinthemiddlepartofdriveaxleandtheregionswhichwerethelargerupperandlowersurfaceintheinnerandtheouterofthespringblockofsteelsheet．Keywords：automobile；probabilityfatiguestrengthcalculation；CAE；driveaxlehousing；randomloading据统计，机械零件的破坏50％一90％为疲劳破坏⋯。随着汽车技术的完善，车速的提高，

7、汽车结构件的工作条件变得恶劣，疲劳破坏事故不断增多。2。1，因此，许多发达围家越来越重视汽车疲劳强度研究H。1。我国汽车驱动桥壳的设计基本上仍处于静强度设计阶段，较少使用抗疲劳设计，很难做到有限寿命的设计M。1。笔者结合机械零件的疲劳强度理论和汽车振动理论，通过CAD／CAE的设计手段，对汽车驱动桥壳在随机载荷作用下的疲劳强度进行分析，作为疲劳强度试验方法的必要补充。汽车使用过程中，最典型的随机振动是由路面不平引起的汽车振动¨1。笔者以汽车驱动桥壳为例，研究汽车驱动桥壳在典型路谱下的动态响应情况，提出汽车驱动桥壳基于有限元随机振动分析结果的疲劳寿命计