车辆疲劳耐久性分析、试验与优化关键技术研究.pdf

《车辆疲劳耐久性分析、试验与优化关键技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、ADissertionSubmittedtoHefeiUniversityofTechnologyfortheDegreeofDoctorofPhilosophyRESEARCHONTHEKEYTECHNOLOGIESOFANALySIS，TESTANDOPTIMIZATl0NFORVEHICLER气TIGUEDURABILITYByWuDaojunHefeiUniversityofTechnologyHefei，Anhui，P．R．ChinaOctober,2012合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学博士学位论文质量要求。答辩委员会签

2、名(工作单位、职称)主席：危凝占，t玉牛车京§泛，·忍蝮．委员：导师：拗踟弼纠銎Y像呻毡索溽卅私瑷旗鞴掮蜀皤商z畲咿z生越今}}桫髟<芬钡屈炙钏已2蝣扮良竺长安刘昭度江浩斌王其东赵又群同行评议专家名单教授中国科学技术大学教授北京理工大学教授江苏大学教授安徽理工大学教授南京航空航天大学同行评阅专家名单匿名教授江苏大学匿名教授江苏大学答辩委员会专家名单钱立志王其东虞明陈科黄康教授正高工教授陆军军官学院安徽理工大学总装车船研究所合肥工业大学答辩委员会主席钱立志教授陆军军官学院答辩委员会秘书祝安定讲师合肥工业大学独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研

3、究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金魍互些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：关敞签字日期：猡，J年，二月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金月里王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金月巴王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

4、或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：7／‘、豸踅纹签字日期：动广年』≯月7日学位论文作者毕业去向：工作单位：通讯地址：导师签名：签字日期：bt1年I2月1日电话：邮编：摘要车辆中火多数关键零部件的失效都是疲劳破坏。疲劳耐久性作为车辆产品主要性能指标之一，直接关系到车辆安全性、可靠性、经济性，对车辆产品品质和声誉产生重要的影响，因此越来越受到企业以及用户的重视。如何对设计的产品进行疲劳耐久性验证并解决耐久性问题、最终实现耐久性的提升，成为当今车辆技术中的研究热点。在综述车辆疲劳耐久性的研究现状以及存在的不足基础

5、上，本文围绕着车辆疲劳耐久性的CAE分析、道路模拟试验验证、结构抗疲劳优化三个领域进行深入的研究，掌握其关键技术，建立了车辆疲劳耐久性问题的一体化解决方案，为车辆企业的产品研发提供有力的指导和技术支持。本文的研究内容包括以下儿个方面：采用预处理和加速编辑方法对整车道路载荷谱进行处理。采用预处理技术，对载荷谱进行毛刺信号剔除、漂移纠正、傅立叶滤波等。通过载荷谱的载荷循环频数、损伤分布分析，确定载荷谱加速编辑的根据，并提出了载荷谱编辑的原则。为了使编辑后的载荷谱在道路模拟试验台上顺利的复现，同时又能节省试验时问，本文提出了兼顾损伤和PSD的载荷谱加速编辑方法，减少了编

6、辑后载荷谱在频域上的火真，促进道路模拟迭代的完成。另外，还提出了载荷谱编辑时针对道路模拟试验台迭代能力欠佳的情况一F的解决方法。在室内进行道路模拟试验，复现汽车在试验场的各种：L=况。采J{』白噪声信号的激励与响应，实现道路模拟的系统识别，并对识别质量进行评价。基于识别的系统频率响应函数，并采用迭代的方式，得到试验台对轮胎的激励信号，保证室内轮胎中心的加速度信号与试验场的目标信号误差足够小。总结了迭代过程中增益系数(gain)的调整等关键技术与注意点。室内试验的故障结果与路试的情况一致，表明道路模拟耐久性试验的有效性。在耐久性试验过程中，还建立了基于动态应变监测及

7、数据统计进行损伤裂纹识别的方法，具有一定的j’【程应用意义。建立整车刚柔耦合多体动力学分析模型，基于模态应力恢复方法和道路模拟物理迭代获得的路面激励，获取上摆臂的动应力响应。采用模态综合法(CMS)分析，得到上摆臂的柔性体模型并获得模态应力结果。利用ADAMS／CARRide提供的虚拟四立柱建立了以上摆臂为柔性体的整车刚柔耦合模型。本文提出了基于道路模拟物理迭代获取路面对轮胎的位移激励的方法，并以此激励信号作为刚柔耦合仿真的边界条件，提高了CAE中输入载荷的精确性与有效性，并实现了CAE仿真与道路试验采用同样工况的双重验证。刚柔耦合仿真得到柔性体的各阶模态位移，结

8、合模态应力