某特种车辆车架疲劳可靠性分析研究

摘要

论文以某特种车辆为研究对象，采用有限元分析技术与试验相结合的方法研究了此车辆车架的可靠性。 本文首先利用有限元分析软件ANSYS分析了车架在几种典型工况情况下的静态分析。分析结果表明，该车架的应力值小于材料的强度极限，满足设计的要求．本文还进行了车架的动念分析，通过模态分析，求得其的固有频率和振型，并对车架的动态特性做出了初步评估，分析表明外部激励源不易激起车架的共振。在模态分析的基础上，将仿真软件ADAMS仿真计算出的车辆在四种典型发射工况时的后座力时间历程作用到相应的车架有限元模型上，分析了车架在这四种典型工况下的动态响应。为下一步研究冲击载荷下车架的可靠性作准备。 获得正确的载荷谱是对车架进行疲劳可靠性分析的关键，本论文采用实测的方法获得车辆在典型路况行驶时作用在车架上的载荷谱，最后，运用疲劳可靠性理论与专业疲劳分析软件MSC/FATIGUE对车架进行了疲劳寿命计算。此分析为车架的可靠性及安全评价打下了基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2车架有限元的发展与现状

1.3疲劳可靠性问题研究概况

1.4本文工程背景介绍

1.5本文的主要研究问题

2车架的有限元静态强度分析

2.1有限元法概述

2.1.1有限单元法的基本原理及其分析问题的方法

2.1.2有限元法的优缺点

2.1.3 ANSYS软件简介

2.2车架的有限元建模

2.3车架的有限元静态分析

2.3.1载荷工况的确定

2.3.2车架静态有限元计算与结果分析

2.3.3车架结构强度校核

2.4本章小结

3车架的有限元动态特性分析

3.1模态分析

3.1.1模态分析的基本思想

3.1.2模态分析的理论基础

3.1.3车架模态分析技术

3.1.4模态分析计算与结果分析

3.2冲击载荷下车架动态响应计算

3.2.1车架结构的动力学方程

3.2.2动态响应问题及模态叠加法

3.2.3冲击动载荷的模拟计算

3.2.4冲击载荷下车架动态响应分析计算

3.3本章小结

4实车车架载荷谱采集试验

4.1实车道路试验方法简介

4.2试车场简介

4.3试验测点的选定

4.4试验测试系统得确定

4.5试验数据采集

4.6动态数据分析处理

4.6.1动态信号数据的特点和分类

4.6.2数据分析处理

5车架疲劳可靠性分析

5.1引言

5.2疲劳可靠性分析中的基本问题

5.3疲劳可靠性分析的基本理论与方法

5.3.1载荷谱

5.3.2计数法

5.3.3疲劳累积损伤原理

5.4疲劳寿命分析方法

5.4.1名义应力法

5.4.2局部应力应变法

5.5车架的疲劳寿命计算

5.5.1 MSC/FATIGUE简介

5.5.2材料的疲劳属性分析

5.5.3疲劳寿命分析

5.6本章小结

6结论和展望

致谢

参考文献