汽车横向稳定杆疲劳寿命分析及其优化设计

论文摘要

为了解决某横向稳定杆断裂失效问题,首先基于有限元方法和刚柔耦合多体动力学建立前横向稳定杆总成模型和前悬架动力学模型,提取其极限工况时横向稳定杆两端上下跳行程,获取强度分析的强制位移为49.5 mm。然后基于Nastran软件对横向稳定杆进行强度分析,分析结果表明其最大应力为977.6 MPa,位于横向稳定杆与稳定杆支架、衬套相连接位置,存在疲劳损伤风险。采用Femfat软件对横向稳定杆进行疲劳寿命分析,分析结果表明其最小寿命为3.37×10~4次,最薄弱处与强度分析最大应力位置一致,低于设计要求值。再通过Isight优化集成平台对横向稳定杆直径进行多目标优化分析,获得了其最优直径,同时其疲劳性能满足设计要求。最后建立横向稳定杆台架试验平台,以正弦波进行加载,试验表明优化之后横向稳定杆试验结果与疲劳仿真结果相吻合,并且通过了整车道路试验,最终成功解决了该横向稳定杆断裂故障问题。该分析方法结合了有限元、多体动力学、疲劳力学、台架试验和路试验证,为类似结构件疲劳强度分析以及优化设计提供了先进的科学指导。

论文目录

• 引言
• 1 前横向稳定杆强度分析
•   1.1 建立横向稳定杆有限元模型
•   1.2 建立前悬挂系统动力学模型
•   1.3 强分析结果
• 2 前横向稳定杆疲劳寿命分析
•   2.1 疲劳分析理论
•   2.2 疲劳分析结果
• 3 前横向稳定杆优化设计
•   3.1 Isight优化平台
•   3.2 优化结果
• 4 台架疲劳试验
• 5 整车道路试验
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 许期英,钟自锋

关键词: 横向稳定杆,动力学,强度,疲劳寿命,优化

来源: 机械强度 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 汽车工业

单位: 华东交通大学机电与车辆工程学院,华东交通大学交通运输与物流学院

基金: 江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ170388)资助~~

分类号: U463.33

DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2019.05.034

页码: 1228-1232

总页数: 5

文件大小: 1727K

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