基于真实路谱再现的商用车驾驶室疲劳破坏

针对商用车驾驶室疲劳破坏预测问题,提出一种将虚拟仿真技术与实车道路耐久试验相结合的疲劳破坏研究策略.建立了某商用车双排驾驶室有限元模型并通过模态及刚度试验验证了模型的准确性.将驾驶室有限元模型与Adams相结合建立了包含驾驶室及部分车架的多体动力学模型,采用虚拟迭代法重现与道路试验相结合的真实路谱,并通过局部应变法实现了驾驶室疲劳破坏的有效预测.结果表明:该驾驶室的悬置支架等部位易受疲劳破坏,与实车道路试验数据相符合,改进后的驾驶室疲劳性能明显提升.将此方法应用于汽车部件疲劳分析,可提高疲劳寿命预测精度与可靠性.     

基于虚拟载荷谱技术的锥齿轮疲劳寿命分析

基于虚拟载荷谱技术,提出一种新的疲劳寿命计算方法.以锥齿轮减速系统作为研究对象,对齿轮接触模型进行有限元分析,得到锥齿轮传动工况的应力分析结果及云图数据.将应力结果进行数据处理,得到锥齿轮的虚拟载荷谱.根据Miner准则和Corten-Do-lan准则估算出锥齿轮传动的疲劳寿命,并与仿真云图寿命结果相比较.应用实例表明,基于虚拟载荷谱计算的疲劳寿命分析结果具有较高的安全性和可靠性,具有较大的工程应用价值.     

基于虚拟迭代的空调管路疲劳寿命预估方法

文章采用试验与仿真相结合的手段,提出了对时变工况下变频空调管路疲劳寿命进行估算的新方法。在对变频空调器转子压缩机排、回气管口进行振动测试的基础上,采用虚拟迭代的方法对时变工况下的转子压缩机载荷激励进行识别,并使用迭代算法逐步修正载荷激励,保证反求载荷的准确性与可靠性;基于识别的载荷激励,采用瞬态动力学分析求取危险节点的应力谱,使用雨流计数法、基于Miner累积损伤理论估算出危险节点的疲劳寿命。     

车身疲劳载荷谱的位移反求法

提出运用轮心位移反求法求取车身载荷谱的方法.通过布置合适的传感器,采集试车场强化路面的道路载荷谱信号;建立精度满足要求的整车多体动力学模型;基于采集的道路载荷谱和多体模型进行虚拟迭代,并进行车身载荷谱的分解.结果表明,迭代后仿真信号与试验值的一致性好,随后提取的车身载荷谱具有较高的可靠性,可用于车身疲劳寿命预测.     

基于虚拟试验台的疲劳寿命预测研究

介绍了疲劳预测的一般流程,在LMS.Virtuallab中建立了某轿车后桥及悬架系统的多体动力学模型,引入了虚拟试验台概念,借助于实车道路载荷谱和有限元分析成功地进行了后桥的疲劳寿命预测,用室内台架试验值验证了仿真计算的结果.结果表明,此方法可以有效地预测系统内受力较为复杂部件的疲劳寿命.     

某商用车驾驶室白车身模态分析

以某商用车驾驶室白车身为原型,利用模态分析方法对其动力学特征参数进行分析.在理论(正问题)和实验(反问题)两个互补的模态分析过程中,利用有限元模型进行理论模态分析,为实验模态分析的实施打下良好基础.分别采用最小二乘复指数法(LSCE)和最小二乘复频域法(LSCF)进行实验模态分析,得到各阶模态振型并对理论分析的结果进行修正.经过两种结果的比较和分析,最终得出准确的模态分析结果并对白车身原型提出改进意见.生产厂商依据改进意见进行工艺改进,通过用户实际使用证实了改进方案的有效性和正确性.     

基于机液联合仿真的剪叉机构疲劳寿命分析

为解决工程机械复杂机液结构的疲劳寿命计算问题,以某型号高空作业平台剪叉机构为研究对象,提出了一种基于机液联合仿真的结构疲劳寿命计算方法.首先,建立了剪叉机构的机液联合刚柔耦合多体动力学仿真模型,分析了剪叉机构在举升过程中的受力情况,确定了极限工况为举升阶段79.2 s时刻,提取了各关键铰点处的载荷谱;并通过剪叉机构的油缸压力和结构应力测试实验,验证了动力学仿真模型的正确性;然后,基于联合仿真确定的极限工况和铰点载荷谱,对剪叉臂进行了极限工况下和单位载荷作用下的静力学分析,得到了剪叉臂结构应力分布情况;最后,利用铰点载荷谱和剪叉臂结构应力通过仿真获得剪叉臂疲劳损伤云图,确定了剪叉臂疲劳危险部位主要是剪叉臂各个零部件的连接位置处,为后续的疲劳寿命优化提供了基础.     

基于虚拟试验场的后悬架疲劳分析

利用虚拟试验场技术建立耐久性强化路面和整车有限元模型,考虑轮胎的结构非线性因素、轮胎和路面的接触非线性以及橡胶连接件的刚度和阻尼特性等传统计算机辅助分析常使用的人为假定,通过显示时间积分获得道路载荷.基于弹塑性材料模型对后悬架施加道路载荷得到其应力应变历程,应用应变寿命法预测疲劳裂纹萌生寿命,并考虑了平均应力对疲劳寿命的影响.     

基于虚拟车桥试验台的后桥疲劳寿命预估

介绍建立车桥虚拟试验台系统的方法流程,给出虚拟试验台机械系统和液压系统的建立方法,通过编程实现了虚拟试验台的控制算法即频域迭代自学习控制算法.通过联合仿真实现虚拟试验台载荷施加,对某扭转梁式后桥进行虚拟试验.利用虚拟试验所得的车桥边界条件,结合有限元分析方法对后桥疲劳寿命和损伤进行了预估,并与试验结果比较,结果表明两者具有较高的一致性.     

道路试验条件下商用车驾驶室振动舒适性优化

以道路试验数据为激励和验证信号,从2个方面提高驾驶室的振动舒适性：驾驶室结构方面,在HYPERMESH中对其进行了结构优化,在ADAMS中对结构优化前后的驾驶室振动舒适性进行了量化对比,结构优化后,不同车速下,驾驶员座椅处加权加速度均方根值平均降低6%;驾驶室悬置方面,利用柔性化的驾驶室建立其悬置系统的多体动力学模型,以加权加速度均方根值为优化目标,在频域内对悬置的刚度和阻尼进行了正交试验优化,在时域内对优化前后悬置的动挠度进行了对比,悬置优化后,不同车速下,驾驶室员座椅处加权加速度均方根值平均降低10%,悬置动挠度平均降低21%。     

某大型运输车的耐久性虚拟试验研究

耐久性问题是车辆领域的研究热点,对车辆进行实物疲劳实验成本高、周期长,为了缩短研制周期,降低研究成本,提出了虚拟试验的方法来研究车辆的耐久性问题. 以某大型运输车为研究对象,建立了其有限元模型,通过静力学分析获取了应力分布结果和车架变形结果;通过模态分析获取了柔性体结构的模态信息. 基于模态应力恢复理论,考虑车架、上摆臂、下摆臂和力轴的柔性,建立了整车刚柔耦合模型,获取了在平坦路面行驶的动力学响应.与实测结果对比,车架测点的垂向加速度均方根值在误差接受范围内,验证了模型的正确性. 根据Palmgren-Miner准则,对车辆在D级路面的行驶寿命进行了评估,结果表明,4桥悬架结构疲劳寿命最小,并且下摆臂结构出现了应力集中. 通过改进下摆臂结构增加了其使用寿命,为车辆结构的设计提供了参考.      

改进雨流计数法在拖拉机零部件疲劳寿命估算中的应用

本文介绍了传统的载荷数据统计处理方法和改进的雨流计数法,着重强调以三峰谷计数原则代替一般的四峰谷计数原则。提出了在用改进雨流计数法进行载荷数据统计时结合载荷分布参数估计的变差系数法,可简化统计处理过程,提高计算速度。并且采用改进雨流计数法编制了上海-50拖拉机驾驶室骨架载荷谱,对骨架的随机疲劳寿命进行估算。     

某型内燃机车驾驶室噪声分析

为研究某型内燃机车驾驶室噪声产生的原因,基于实车试验,构建内燃机车驾驶室声学数值模型对驾驶室进行噪声特性分析。将试验测量的激励信号加载到发动机4个悬置点上计算声学响应,结合板块贡献量分析、振动试验、声学模态分析、耦合模态分析明确驾驶室噪声形成机理,在此基础上提出措施改善驾驶室内噪声环境。研究结果表明,驾驶室内噪声和壁板振动加速度在74Hz、110Hz处存在明显峰值,并且与发动机基础转频密切相关;在39Hz、74Hz、110Hz处驾驶室左、右、前壁板与室内声腔存在耦合共振响应,最终形成驾驶室特殊噪声分布。相关研究结果可以为降低驾驶室异常噪声提供参考。     

基于Tikhonov正则化与模型减缩技术的虚拟迭代载荷反求

将模型减缩技术应用于动态响应的求解,基于Tikhonov正则化载荷反求方法,在迭代过程逐步修正载荷信号,使系统的响应逼近期望响应信号,最终精确反求出载荷信号.算例表明,该方法相对于传统Tikhonov方法,既保留了良好抗噪特点,同时又提高了峰值载荷处的反求精度,从而使得整体反求精度更高.     

某SUV尾门开关疲劳耐久分析及优化

为解决某SUV尾门在开关使用过程中出现的疲劳失效问题,首先建立了该尾门的多体动力学模型,模拟了尾门的动态开关过程,提取了尾门开关疲劳载荷谱,然后运用Miner线性累加疲劳损伤法,对尾门进行了疲劳分析,准确重现了此失效问题。通过采用提高材料牌号及增大安装圆台半径的改进措施,使其通过了疲劳分析及台架试验,表明了此方法的工程有效性。实践证明综合运用多体动力学和Miner线性累加疲劳损伤法,能够有效地支持尾门开关的疲劳分析。     

某重型卡车驾驶室悬置系统的改进

文章在测出某重卡驾驶室质心的基础上,对重卡驾驶室悬置系统中前、后螺旋弹簧及减振器的参数进行改进。试验结果显示改进后驾驶室各点的偏频及振动加速度降低,平顺性提高;同时优化驾驶室后支撑横梁的尺寸链,改善其受力状态,提高其强度。     

基于虚拟样机技术的摩托车平顺性分析

应用ADAMS／view建立摩托车的刚柔混合体模型,并对其进行动力学仿真,得出垂向振动加速度。对垂向振动加速度进行数据处理,得到垂向振动加速度功率谱密度函数,并利用加速度加权均方根值为评价指标,对摩托车的平顺性进行评价研究。结果表明,摩托车刚柔混合体模型更接近实际,可以应用于开发阶段摩托车平顺性的分析预测。     

某中型卡车驾驶室翻转扭杆的设计研究

某中型卡车的驾驶室重达700 kg,单凭人力无法实现其翻转,必须借助于翻转机构.文章提出了翻转扭杆的设计方法,并结合该驾驶室的实测质量、重心坐标和扭杆材料剪切模量等数据对翻转扭杆进行了设计研究,对扭杆进行了疲劳试验;试验结果表明,扭杆的性能符合设计要求.     

车身疲劳载荷识别与应用

为提高整车载荷识别精度和车身疲劳寿命预测精度,提出应用改进的振动系统传递函数估计算法结合虚拟迭代计算方法,以提高整车输入载荷识别精度和车身疲劳寿命预测精度。首先,应用道路载荷测量车进行整车试验场耐久性强化试验道路载荷信号采集,建立满足工程精度要求的整车刚柔耦合多体动力学模型。在整车振动系统传递函数矩阵识别中,利用改进的估计算法消除输入载荷和响应载荷中随机干扰信号的影响,然后应用整车动力学模型进行输入载荷的虚拟迭代计算,获得比H1估计方法更准确的输入载荷。最后,将虚拟输入载荷导入白车身有限元模型中进行寿命预测计算,并应用整车四通道道路模拟试验进行白车身疲劳寿命试验来验证提出的寿命预测计算的准确性。结果表明,仿真预测结果与试验结果基本一致,说明所应用的改进估计算法和虚拟迭代计算方法可以获得更加准确的整车输入载荷,提高车身疲劳寿命预测的精度。     

1 700 mm热轧飞剪机机架疲劳寿命分析

针对某厂1 700 mm热轧线滚筒式飞剪机机架工艺孔处出现裂纹的问题,结合现场实测数据作出机架危险部位的载荷谱,并采用修正Miner法则结合Corten-Dolan损伤理论对飞剪机架进行疲劳损伤与寿命分析.结果表明,飞剪机架产生裂纹的主要原因是疲劳破坏.在此基础上提出飞剪机架改进方案并对其进行评估,改进方案能有效地延长飞剪机架的疲劳寿命.