基于真实路况的车身结构疲劳寿命预测方法研究

摘要

随着汽车行业的发展，汽车的疲劳耐久性能逐渐成为汽车最重要的性能之一，直接关系到该车型的市场竞争力。汽车的疲劳耐久性能通常采用实车试验或计算机仿真技术来评估。其中实车试验的周期长、费用高，且无法在汽车开发早期对车辆进行疲劳寿命预测，但计算机仿真技术能够避免实车试验的弊端。本文对应用于车身结构疲劳寿命预测的计算机虚拟仿真技术展开系统研究。
　　针对计算机虚拟仿真技术精度低的问题，本文提出了基于真实路况的车身疲劳寿命预测方法，并将该方法应用于某款商务车的车身疲劳耐久性项目中:首先建立刚柔耦合的整车仿真模型，并进行车身有限元模型和悬架多体模型的分析验证;然后建立包含多种典型道路的长距离虚拟路面，作为虚拟试验仿真的输入激励，并且依据真实试验的规定车速来控制仿真车速进行虚拟试验，因此能够反映试验场的真实路况，提高了虚拟试验获取动态载荷的精度;最后，利用线性叠加法对车身结构进行疲劳寿命预测。
　　此外，本文通过对比轮心加速度的实测位和仿真值，证明该虚拟试验方法能够较真实的复现车辆在试验场的载荷，并且通过对路试开裂的前轮罩连接板进行疲劳分析和结构优化，证明本文方法能够准确、高效的预测车身结构的疲劳寿命，指导结构的疲劳性能提升。因此，该方法在缩短汽车产品研发周期，减少实车试验次数和降低研发费用等方面有着重要作用，具有较好工程应用价值。