乘用车副车架强度和疲劳分析方法

文档序号:6525763阅读:1104来源:国知局
乘用车副车架强度和疲劳分析方法
【专利摘要】本发明旨在提供一种乘用车副车架强度和疲劳分析方法,该评估方法步骤包括:对乘用车副车架模型进行典型工况下的有限元分析,收集副车架在实际使用过程中裂纹发生的部位信息,与相应工况应力云图进行比对,确定电测区域;对电测区域选择典型工况进行实体电测试验,得到电测试验数据;对电测试验结果与有限元分析结果进行对比,评估副车架应力强度,进行有限元疲劳分析与疲劳台架实验,评估副车架疲劳强度。本发明乘用车副车架强度和疲劳分析方法通过有限元分析、电测试验以及疲劳试验进行结合,具有步骤简单、耗时短、可靠性强的特点,为乘用车副车架的优化设计提供理论依据。
【专利说明】乘用车副车架强度和疲劳分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及副车架结构检测评估领域,具体涉及一种乘用车副车架强度和疲劳分析方法。
【背景技术】
[0002]副车架可以看成是前后车桥的骨架,是前后车桥的组成部分。副车架并非完整的车架,只是支承前后车桥、悬挂的支架,使车桥、悬挂通过它再与“正车架”相连,习惯上称为“副架”。副车架的作用是阻隔振动和噪声,减少其直接进入车厢;副车架作为底盘上的重要部件,其受力状况比较复杂,承受各种不同性质的载荷,包括静力、冲击、交变载荷。因此,对其强度和疲劳强度分析校核至关重要。

【发明内容】

[0003]本发明旨在提供一种乘用车副车架强度和疲劳分析方法,该分析方法将副车架有限元分析与实际使用情况相结合,同时对副车架疲劳进行台架试验,得出的分析结论综合而全面,为副车架的结构优化提供科学、全面的理论依据。
[0004]本发明技术方案如下:一种乘用车副车架强度和疲劳分析方法,包括以下步骤:
A、用有限元法建立副车架的网格模型,采用壳单元对副车架进行离散,定义材料属性、参数、载荷、约束条件;
B、对有限元模型结合工况条件进行有限元分析,得到相应工况应力云图;
C、收集副车架在实际使用过程中裂纹发生的部位信息,将应力云图中应力较大区域与实际使用中的裂纹部位的共同区域设为电测区域;
D、对步骤C获得的电测区域选择典型工况进行实体电测试验,得到电测试验数据;
E、对电测试验结果与有限元分析结果进行对比,评估有限元分析结果与实际测试的误差范围,若误差在允许范围内,且应力云图中未出现应力超出屈服强度或应力接近屈服强度的区域则证明该副车架结构符合强度要求进入下一步;否则证明该副车架结构不符合强度要求;若误差超出允许范围,则返回步骤A重新进行;
F、按照模拟典型工况的台架实验要求,进行有限元应力疲劳计算分析,得到寿命云
图;
G、对副车架实体按照典型工况进行台架疲劳分析,得到疲劳寿命与破损区域;将破损区域与步骤F中寿命云图的对应区域对比分析,若寿命云图的对应区域的寿命与台架疲劳分析的疲劳寿命的误差在允许范围内,且疲劳寿命高于最低寿命要求,则证明该副车架结构符合疲劳强度要求,否则证明该副车架结构不符合疲劳强度要求。
[0005]步骤A中,所述的采用壳单元对副车架进行离散主要选择四边形单元离散。
[0006]所述的步骤B中各工况包括上下颠簸、转弯、刹车、加速、I档80%力矩行驶、倒档80%力矩行驶、I档最大加速度行驶、倒档最大加速度行驶、紧贴台阶转向。
[0007]所述的的步骤D包括以下步骤: (1)、把副车架应力较大的部位作为测试点做好标记,然后将这些点表面打磨光滑,打磨之后用丙酮擦拭多次,直到表面清洁光滑为止;
(2)、选取温度补偿片:选取与副车架材质一致的温度补偿片;同样对温度补偿片进行打磨光滑,并且用丙酮擦拭干净,表面清洁无污染;
(3)、粘贴应变片或应变花:用502胶水把工作的应变片或应变花粘在测试点上,把补偿的应变片或应变花贴在温度补偿片上,粘贴完毕后,应该把所有的应变片都涂上防护胶以防应变片失效;工作的应变片和补偿的应变片的连接方式按照共用补偿的半桥单活动臂线路连接;
(4)、数据采集:全部连接好后将应变测试仪与计算机进行通讯,启动配套的测试软件进行数据采集。
[0008]步骤G中,对副车架实体按照典型工况进行台架疲劳分析时,需要模拟有限元台架试验中对副车架的装配的约束。
[0009]所述的约束包括:限制控制臂相对于副车架的上下摆动,故在控制臂球铰处施加垂直位移约束;副车架与车身连接的4个衬套处施加约束,约束施加于橡胶衬套中心孔表面。
[0010]本发明乘用车副车架强度和疲劳分析方法对副车架应力进行有限元分析,结合副车架在行驶中的具体工况,包括上下颠簸、转弯、刹车、加速、I档80%力矩行驶、倒档80%力矩行驶、I档最大加速度行驶、倒档最大加速度行驶、紧贴台阶转向,上述工况涵盖了乘用车行驶过程中绝大部分的工况,为副车架强度分析的全面性提供的基础;通过对上述工况下副车架的有限元分析,得到各个工况下的应力云图;同时收集副车架在实际使用过程中裂纹发生的部位信息,与相应工况应力云图进行比对,结合实际易发生裂纹的部位,确定出副车架的网格模型中应力较大的部位,并确定为电测区域,对副车架实体上电测区域进行相应工况的电测试验,将应力云图与副车架实际使用过程中发生裂纹的部分进行比对分析,使得分析结论更贴合实际并更具有与针对性;通过有限元分析与电测试验的结合增强了分析结论的准确性与科学性;并且,对副车架的疲劳强度同样进行有限元分析与台架疲劳试验的结合,检验副车架的疲劳强度是否符合质量要求;通过对副车架强度与疲劳强度的综合分析,使得分析结论更富全面性与科学性。
[0011]综上所述,本发明乘用车副车架强度和疲劳分析方法通过有限元分析、电测试验以及疲劳试验进行结合,完成乘用车副车架的强度与疲劳强度的分析,具有步骤简单、耗时短、可靠性强的特点,为乘用车副车架的优化设计提供理论依据。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1为本发明乘用车副车架强度和疲劳分析方法流程图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例进一步说明本发明。
[0014]实施例1
本实施例乘用车副车架强度和疲劳分析方法步骤如下:
A、用有限元法建立副车架的网格模型,采用壳单元对副车架进行离散,定义材料属性、参数、载荷、约束条件;
B、对有限元模型结合工况条件进行有限元分析,得到相应工况应力云图;
C、收集副车架在实际使用过程中裂纹发生的部位信息,将应力云图中应力较大区域与实际使用中的裂纹部位的共同区域设为电测区域;
D、对步骤C获得的电测区域选择典型工况进行实体电测试验,得到电测试验数据;
E、对电测试验结果与有限元分析结果进行对比,评估有限元分析结果与实际测试的误差范围,若误差在允许范围内,且应力云图中未出现应力超出屈服强度或应力接近屈服强度的区域则证明该副车架结构符合强度要求进入下一步;否则证明该副车架结构不符合强度要求;若误差超出允许范围,则返回步骤A重新进行;
F、按照模拟典型工况的台架实验要求,进行有限元应力疲劳计算分析,得到寿命云
图;
G、对副车架实体按照典型工况进行台架疲劳分析,得到疲劳寿命与破损区域;将破损区域与步骤F中寿命云图的对应区域对比分析,若寿命云图的对应区域的寿命与台架疲劳分析的疲劳寿命的误差在允许范围内,且疲劳寿命高于最低寿命要求,则证明该副车架结构符合疲劳强度要求,否则证明该副车架结构不符合疲劳强度要求。
[0015]所述工况为上下颠簸、转弯、刹车、加速、I档80%力矩行驶、倒档80%力矩行驶、I档最大加速度行驶、倒档最大加速度行驶、紧贴台阶转向。
[0016]本实施例利用HyperMesh软件对乘用车副车架进行有限元分析,结合DH3816静态应变测试系统进行电测试验,结合工况条件进行疲劳台架试验。
[0017]下面举例说明各工况中的有限元模拟分析方法:
工况一、紧急刹车:
1、导入预设好的副车架模型sub-frame,stp ;
2、使用Hypermesh划分网格:网格大小为5mm;并对网格质量进行检查,选择四边形单元离散;
3、对副车架模型进行模拟焊接与连接;
4、对材料属性进行设定:例如副车架是冲压钢板焊接件,所用材料为Q235-B,其出厂状态下的屈服应力为355MPa,最小抗拉强度为455Mpa,弹性模量2.1 X 105Mpa,泊松比为
0.3,密度为 7.8cm 5 ;
5、对副车架材料进行设定:在materials中定义材料,命名为Ml,其中type选择ISOTROPIC, card image选择ΜΑΤΙ,在编辑下输入各个参数值,E为2.le+5、NU为0.3、RHO为 7.8e-9 ;
6、建立属性组:在properties 中,type 选择 2D, card image 选择 PSHELL, materials选择所建的材料M1,添加所有的厚度值,为副车架上各部件选择相应的厚度值;
7、模型修正:在tool的子单元中,应用faces和normals检查有限元模型是否存在重复面以及法线是否一致,对出现的不一致情况进行修正;
8、施加边界条件及载荷分布:
选择在Analysis子单元中的constrains约束副车架羊角安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架后安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架连接板安装点Z向移动自由度,命名为conl ; 在forces中对副车架施加紧急刹车工况载荷,命名forcel ;
在Analysis子单兀中的1adsteps建立计算工况,type选择linear static, SPC选择所建的conl, LOAD选择forcel,命名为dis_l ;
9、有限元分析:利用上述步骤建立的有限元模型,进行有限元分析,得到应力云图;
10、记录下副车架在该工况实际使用中出现裂纹部位;
11、将应力云图中应力较大区域与实际使用中的裂纹部位的共同区域设为电测区域,对副车架实体的电测区域进行电测试验,具体步骤如下:
(1)、把副车架应力较大的部位作为测试点做好标记,然后将这些点表面打磨光滑,打磨之后用丙酮擦拭多次,直到表面清洁光滑为止;
(2)、选取温度补偿片:选取与副车架材质一致的温度补偿片;同样对温度补偿片进行打磨光滑,并且用丙酮擦拭干净,表面清洁无污染;
(3)、粘贴应变片或应变花:用502胶水把工作的应变片或应变花粘在测试点上,把补偿的应变片或应变花贴在温度补偿片上,粘贴完毕后,把所有的应变片都涂上防护胶以防应变片失效;工作的应变片和补偿的应变片的连接方式按照共用补偿的半桥单活动臂线路连接;
(4)、数据采集:全部连接好后将DH3816静态应变测试仪与计算机进行通讯,启动配套的测试软件进行数据采集;
12、将电测试验数据与应力云图中对应电测区域的应力值进行对比,二者误差位于允许范围内,且应力云图中未出现应力超出屈服强度或应力接近屈服强度的区域,因此可以判断该乘用车副车架的强度符合该工况下的质量要求;
13、将Hypermesh中的有限元模型导入到MSC.Fatigue中对副车架有限元模型进行疲劳分析,使用应力疲劳分析的安全寿命设计,得到疲劳寿命云图;
14、对副车架实体进行台架疲劳分析:将副车架实体安装在台架上,并对其进行约束,所述的约束包括:限制控制臂相对于副车架的上下摆动,故在控制臂球铰处施加垂直位移约束;副车架与车身连接的4个衬套处施加约束,约束施加于橡胶衬套中心孔表面;通过台架疲劳分析得到实际的疲劳寿命与破损区域;
15、将破损区域与步骤13中寿命云图的对应区域对比分析,寿命云图的对应区域的寿命与台架疲劳分析的疲劳寿命的误差在允许范围内,且疲劳寿命高于最低寿命要求,则证明该副车架结构符合疲劳强度要求。
[0018]工况2:紧急拐弯:
1、导入预设好的副车架模型sub-frame,stp ;
2、使用hepermesh划分网格:网格大小为5mm;并对网格质量进行检查,选择四边形单元离散;
3、对副车架模型进行模拟焊接与连接;
4、对材料属性进行设定:例如副车架是冲压钢板焊接件,所用材料为Q235-B,其出厂状态下的屈服应力为355MPa,最小抗拉强度为455Mpa,弹性模量2.1 X 105Mpa,泊松比为
0.3,密度为 7.8g/cm 3 ;
5、对副车架材料进行设定:在materials中定义材料,命名为Ml,其中type选择ISOTROPIC, card image选择ΜΑΤΙ,在编辑下输入各个参数值,E为2.le+5、NU为0.3、RHO为 7.8e-9 ;
6、建立属性组:在properties 中,type 选择 2D, card image 选择 PSHELL, materials选择所建的材料M1,添加所有的厚度值,为副车架上各部件选择相应的厚度值;
7、模型修正:在tool的子单元中,应用faces和normals检查有限元模型是否存在重复面以及法线是否一致,对出现的不一致情况进行修正;
8、施加边界条件及载荷分布:
选择在Analysis子单元中的constrains约束副车架羊角安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架后安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架连接板安装点Z向移动自由度,命名为conl ;
在forces中对副车架施加紧急拐弯工况载荷,命名force2 ;
在Analysis子单兀中的1adsteps建立计算工况,type选择linear static, SPC选择所建的conl, LOAD选择force2,命名为dis_2 ;
9、有限元分析:利用上述步骤建立的有限元模型,进行有限元分析,得到应力云图;
10、记录下副车架在该工况实际使用中出现裂纹部位;
11、将应力云图中应力较大区域与实际使用中的裂纹部位的共同区域设为电测区域,对副车架实体的电测区域进行电测试验,具体步骤如下:
(1)、把副车架应力较大的部位作为测试点做好标记,然后将这些点表面打磨光滑,打磨之后用丙酮擦拭多次,直到表面清洁光滑为止;
(2)、选取温度补偿片:选取与副车架材质一致的温度补偿片;同样对温度补偿片进行打磨光滑,并且用丙酮擦拭干净,表面清洁无污染;
(3)、粘贴应变片或应变花:用502胶水把工作的应变片或应变花粘在测试点上,把补偿的应变片或应变花贴在温度补偿片上,粘贴完毕后,把所有的应变片都涂上防护胶以防应变片失效;工作的应变片和补偿的应变片的连接方式按照共用补偿的半桥单活动臂线路连接;
(4)、数据采集:全部连接好后将DH3816静态应变测试仪与计算机进行通讯,启动配套的测试软件进行数据采集;
12、将电测试验数据与应力云图中对应电测区域的应力值进行对比,二者误差位于允许范围内,且应力云图中未出现应力超出屈服强度或应力接近屈服强度的区域,因此可以判断该乘用车副车架的强度符合该工况下的质量要求;
13、将Hypermesh中的有限元模型导入到MSC.Fatigue中对副车架有限元模型进行疲劳分析,使用应力疲劳分析的安全寿命设计,得到疲劳寿命云图;
14、对副车架实体进行台架疲劳分析:将副车架实体安装在台架上,并对其进行约束,所述的约束包括:限制控制臂相对于副车架的上下摆动,故在控制臂球铰处施加垂直位移约束;副车架与车身连接的4个衬套处施加约束,约束施加于橡胶衬套中心孔表面;通过台架疲劳分析得到实际的疲劳寿命与破损区域;
15、将破损区域与步骤13中寿命云图的对应区域对比分析,寿命云图的对应区域的寿命与台架疲劳分析的疲劳寿命的误差在允许范围内,且疲劳寿命高于最低寿命要求,则证明该副车架结构符合疲劳强度要求。
[0019]工况3:1档最大加速度行驶: 1、导入预设好的副车架模型sub-frame,stp ;
2、使用hepermesh划分网格:网格大小为5mm;并对网格质量进行检查,选择四边形单元离散;
3、对副车架模型进行模拟焊接与连接;
4、对材料属性进行设定:例如副车架是冲压钢板焊接件,所用材料为Q235-B,其出厂状态下的屈服应力为355MPa,最小抗拉强度为455Mpa,弹性模量2.1 X 105Mpa,泊松比为0.3,密度为 7.8g/cm 5 ;
5、对副车架材料进行设定:在materials中定义材料,命名为Ml,其中type选择ISOTROPIC, card image选择ΜΑΤΙ,在编辑下输入各个参数值,E为2.le+5、NU为0.3、RHO为 7.8e-9 ;
6、建立属性组:在properties 中,type 选择 2D, card image 选择 PSHELL, materials选择所建的材料M1,添加所有的厚度值,为副车架上各部件选择相应的厚度值;
7、模型修正:在tool的子单元中,应用faces和normals检查有限元模型是否存在重复面以及法线是否一致,对出现的不一致情况进行修正;
8、施加边界条件及载荷分布:
选择在Analysis子单元中的constrains约束副车架羊角安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架后安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架连接板安装点Z向移动自由度,命名为conl ;
在forces中对副车架施加I档最大加速度行驶工况载荷,命名force3 ;
在Analysis子单兀中的1adsteps建立计算工况,type选择linear static, SPC选择所建的conl, LOAD选择force3,命名为dis_3 ;
9、有限元分析:利用上述步骤建立的有限元模型,进行有限元分析,得到应力云图;
10、记录下副车架在该工况实际使用中出现裂纹部位;
11、将应力云图中应力较大区域与实际使用中的裂纹部位的共同区域设为电测区域,对副车架实体的电测区域进行电测试验,具体步骤如下:
(1)、把副车架应力较大的部位作为测试点做好标记,然后将这些点表面打磨光滑,打磨之后用丙酮擦拭多次,直到表面清洁光滑为止;
(2)、选取温度补偿片:选取与副车架材质一致的温度补偿片;同样对温度补偿片进行打磨光滑,并且用丙酮擦拭干净,表面清洁无污染;
(3)、粘贴应变片或应变花:用502胶水把工作的应变片或应变花粘在测试点上,把补偿的应变片或应变花贴在温度补偿片上,粘贴完毕后,把所有的应变片都涂上防护胶以防应变片失效;工作的应变片和补偿的应变片的连接方式按照共用补偿的半桥单活动臂线路连接;
(4)、数据采集:全部连接好后将DH3816静态应变测试仪与计算机进行通讯,启动配套的测试软件进行数据采集;
12、将电测试验数据与应力云图中对应电测区域的应力值进行对比,二者误差位于允许范围内,且应力云图中未出现应力超出屈服强度或应力接近屈服强度的区域,因此可以判断该乘用车副车架的强度符合该工况下的质量要求;
13、将Hypermesh中的有限元模型导入到MSC.Fatigue中对副车架有限元模型进行疲劳分析,使用应力疲劳分析的安全寿命设计,得到疲劳寿命云图;
14、对副车架实体进行台架疲劳分析:将副车架实体安装在台架上,并对其进行约束,所述的约束包括:限制控制臂相对于副车架的上下摆动,故在控制臂球铰处施加垂直位移约束;副车架与车身连接的4个衬套处施加约束,约束施加于橡胶衬套中心孔表面;通过台架疲劳分析得到实际的疲劳寿命与破损区域;
15、将破损区域与步骤13中寿命云图的对应区域对比分析,寿命云图的对应区域的寿命与台架疲劳分析的疲劳寿命的误差在允许范围内,且疲劳寿命高于最低寿命要求,则证明该副车架结构符合疲劳强度要求。
[0020]工况4:倒档最大加速度行驶:
1、导入预设好的副车架模型sub-frame,stp ;
2、使用hepermesh划分网格:网格大小为5mm;并对网格质量进行检查,选择四边形单元离散;
3、对副车架模型进行模拟焊接与连接;
4、对材料属性进行设定:例如副车架是冲压钢板焊接件,所用材料为Q235-B,其出厂状态下的屈服应力为355MPa,最小抗拉强度为455Mpa,弹性模量2.1 X 105Mpa,泊松比为
0.3,密度为 7.8g/cm 5
5、对副车架材料进行设定:在materials中定义材料,命名为Ml,其中type选择ISOTROPIC, card image选择ΜΑΤΙ,在编辑下输入各个参数值,E为2.le+5、NU为0.3、RHO为 7.8e-9 ;
6、建立属性组:在properties 中,type 选择 2D, card image 选择 PSHELL, materials选择所建的材料M1,添加所有的厚度值,为副车架上各部件选择相应的厚度值;
7、模型修正:在tool的子单元中,应用faces和normals检查有限元模型是否存在重复面以及法线是否一致,对出现的不一致情况进行修正;
8、施加边界条件及载荷分布:
选择在Analysis子单元中的constrains约束副车架羊角安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架后安装点X、Y、Z向移动自由度,约束副车架连接板安装点Z向移动自由度,命名为conl ;
在forces中对副车架施加倒挡最大加速度行驶工况载荷,命名force4 ;
在Analysis子单兀中的1adsteps建立计算工况,type选择linear static, SPC选择所建的conl, LOAD选择force4,命名为dis_4 ;
9、有限元分析:利用上述步骤建立的有限元模型,进行有限元分析,得到应力云图;
10、记录下副车架在该工况实际使用中出现裂纹部位;
11、将应力云图中应力较大区域与实际使用中的裂纹部位的共同区域设为电测区域,对副车架实体的电测区域进行电测试验,具体步骤如下:
(1)、把副车架应力较大的部位作为测试点做好标记,然后将这些点表面打磨光滑,打磨之后用丙酮擦拭多次,直到表面清洁光滑为止;
(2)、选取温度补偿片:选取与副车架材质一致的温度补偿片;同样对温度补偿片进行打磨光滑,并且用丙酮擦拭干净,表面清洁无污染;
(3)、粘贴应变片或应变花:用502胶水把工作的应变片或应变花粘在测试点上,把补偿的应变片或应变花贴在温度补偿片上,粘贴完毕后,把所有的应变片都涂上防护胶以防应变片失效;工作的应变片和补偿的应变片的连接方式按照共用补偿的半桥单活动臂线路连接;
(4)、数据采集:全部连接好后将DH3816静态应变测试仪与计算机进行通讯,启动配套的测试软件进行数据采集;
12、将电测试验数据与应力云图中对应电测区域的应力值进行对比,二者误差位于允许范围内,且应力云图中未出现应力超出屈服强度或应力接近屈服强度的区域,因此可以判断该乘用车副车架的强度符合该工况下的质量要求;
13、将Hypermesh中的有限元模型导入到MSC.Fatigue中对副车架有限元模型进行疲劳分析,使用应力疲劳分析的安全寿命设计,得到疲劳寿命云图;
14、对副车架实体进行台架疲劳分析:将副车架实体安装在台架上,并对其进行约束,所述的约束包括:限制控制臂相对于副车架的上下摆动,故在控制臂球铰处施加垂直位移约束;副车架与车身连接的4个衬套处施加约束,约束施加于橡胶衬套中心孔表面;通过台架疲劳分析得到实际的疲劳寿命与破损区域;
15、将破损区域与步骤13中寿命云图的对应区域对比分析,寿命云图的对应区域的寿命与台架疲劳分析的疲劳寿命的误差在允许范围内,且疲劳寿命高于最低寿命要求,则证明该副车架结构符合疲劳强度要求。
[0021]以上仅为部分典型工况的举例,其余工况下的方法大致相同,仅为载荷参数的变动。
【权利要求】
1.一种乘用车副车架强度和疲劳分析方法,其特征在于包括以下步骤: A、用有限元法建立副车架的网格模型,采用壳单元对副车架进行离散,定义材料属性、参数、载荷、约束条件; B、对有限元模型结合工况条件进行有限元分析,得到相应工况应力云图; C、收集副车架在实际使用过程中裂纹发生的部位信息,将应力云图中应力较大区域与实际使用中的裂纹部位的共同区域设为电测区域; D、对步骤C获得的电测区域选择典型工况进行实体电测试验,得到电测试验数据; E、对电测试验结果与有限元分析结果进行对比,评估有限元分析结果与实际测试的误差范围,若误差在允许范围内,且应力云图中未出现应力超出屈服强度或应力接近屈服强度的区域则证明该副车架结构符合强度要求进入下一步;否则证明该副车架结构不符合强度要求;若误差超出允许范围,则返回步骤A重新进行; F、按照模拟典型工况的台架实验要求,进行有限元应力疲劳计算分析,得到寿命云图; G、对副车架实体按照典型工况进行台架疲劳分析,得到疲劳寿命与破损区域;将破损区域与步骤F中寿命云图的对应区域对比分析,若寿命云图的对应区域的寿命与台架疲劳分析的疲劳寿命的误差在允许范围内,且疲劳寿命高于最低寿命要求,则证明该副车架结构符合疲劳强度要求,否则证明该副车架结构不符合疲劳强度要求。
2.如权利要求1所述的乘用车副车架强度和疲劳分析方法,其特征在于:步骤A中,所述的采用壳单元对副车架进行离散主要选择四边形单元离散。
3.如权利要求1所述的乘用车副车架强度和疲劳分析方法,其特征在于:所述的步骤B中各工况包括上下颠簸、转弯、刹车、加速、I档80%力矩行驶、倒档80%力矩行驶、I档最大加速度行驶、倒档最大加速度行驶、紧贴台阶转向。
4.如权利要求1所述的乘用车副车架强度和疲劳分析方法,其特征在于,所述的的步骤D包括以下步骤: (1)、把副车架应力较大的部位作为测试点做好标记,然后将这些点表面打磨光滑,打磨之后用丙酮擦拭多次,直到表面清洁光滑为止; (2)、选取温度补偿片:选取与副车架材质一致的温度补偿片;同样对温度补偿片进行打磨光滑,并且用丙酮擦拭干净,表面清洁无污染; (3)、粘贴应变片或应变花:用502胶水把工作的应变片或应变花粘在测试点上,把补偿的应变片或应变花贴在温度补偿片上,粘贴完毕后,把所有的应变片都涂上防护胶以防应变片失效;工作的应变片和补偿的应变片的连接方式按照共用补偿的半桥单活动臂线路连接; (4)、数据采集:全部连接好后将应变测试仪与计算机进行通讯,启动配套的测试软件进行数据采集。
5.如权利要求1所述的乘用车副车架强度和疲劳分析方法,其特征在于: 步骤G中,对副车架实体按照典型工况进行台架疲劳分析时,需要模拟有限元台架试验中对副车架的装配的约束。
6.如权利要求5所述的乘用车副车架强度和疲劳分析方法,其特征在于,所述的约束包括:限制控制臂相对于副车架的上下摆动,故在控制臂球铰处施加垂直位移约束;副车架与车身连接的4个衬套处施加约束,约束施加于橡胶衬套中心孔表面。
【文档编号】G06F17/50GK103761363SQ201310730711
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】尹辉俊, 王新宇, 莫翔明, 李峰, 刘媛媛, 孙钊 申请人:广西科技大学, 柳州福臻车体实业有限公司, 尹辉俊, 莫翔明
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