基于虚拟迭代技术的某MPV副车架疲劳仿真分析

摘要

疲劳失效是车辆失效的主要形式之一。疲劳仿真可以快速有效的进行失效风险评估，节约大量的试验成本，缩短产品开发周期。仿真中准确有效的疲劳载荷输入是影响疲劳仿真结果的关键因素。
　　本文依托于某主机厂正在开展的“某款MPV车型底盘零部件疲劳耐久分析”项目，选取底盘零部件受力最为复杂的副车架为研究对象，进行了疲劳仿真分析。首先，对疲劳相关理论及疲劳仿真思路进行了阐述。其次，建立研究车辆的副车架的有限元模型，作为后续疲劳仿真和动力学建模的必要输入。然后，建立了研究车辆的悬架多体动力学模型，进行了悬架K&C仿真和试验对标；建立研究车辆的整车多体动力学模型，进行相关实验及模型调教，确保了模型精度。制订了研究车辆试验场疲劳载荷采集方案，并进行了实车采集，获得了底盘重要部位的载荷时间历程。使用虚拟迭代技术驱动整车多体动力学模型仿真，获得了较准确的车轮垂向位移时间历程。将采集和迭代的车轮载荷加载于整车动力学模型，实现采集过程的仿真复现，提取得到副车架接附点的疲劳载荷。最后，对副车架进行了疲劳仿真分析，进行了寿命估算，并找出了疲劳破坏的薄弱位置。同时，仿真结果与试验结果对比，验证了通过虚拟迭代技术可以解决疲劳仿真载荷的有效输入问题。