某微型客车钢制车轮振动疲劳寿命预测与轻量化设计

摘要

微型客车长期行驶在较差的路面上,其随机路面激励载荷频率较高,不同方向的动态载荷相互耦合会加剧对车轮的损伤,然而国内外对车轮疲劳性能的研究大多将动态载荷转化为静态载荷进行分析,动态疲劳分析相对较少。针对某公司的微型客车钢制车轮提出了一种基于动态振动疲劳寿命的结构轻量化设计方法。首先建立该款微型客车的Adams整车模型,提取该模型在虚拟三维路面上运行时车轮所受到的时间激励载荷,将该时域激励载荷通过傅里叶变换转换成频域激励载荷。根据车轮模态频率与载荷频率的关系以及载荷的特征,选择振动疲劳分析方法对车轮进行疲劳寿命分析。最后根据疲劳寿命分析结果对车轮结构进行调整,在满足疲劳寿命标准的前提下,使得车轮的质量降低了15.2%。