黄泽好，鲁旭升，徐文强，陈卫东

(重庆理工大学 a.汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室;b.重庆汽车学院，重庆 400054)

全地形车在行驶过程中主要受到来自路面和发动机的激励，车架承受着行驶过程中的静载荷和动载荷。交变动载荷导致的疲劳破坏是车架的主要破坏形式。目前，全地形车车架疲劳寿命的评价主要靠台架试验和道路试验，试验周期长，费用高［1］。随着计算机技术的发展，有限元技术在现代摩托车产品开发中发挥着越来越重要的作用，可以大大缩短摩托车的开发周期，降低开发成本，提高设计质量［2］。

鉴于全地形车车架的重要性，有必要对其进行疲劳寿命分析。本文以全地形车车架为研究对象，建立车架有限元模型，进行模态分析，得到车架模态中性文件和模态结果文件，用Adams软件模拟全地形车在鹅卵石路面行驶的工况，得到车架疲劳寿命需要的载荷历程文件，最后基于模态应力恢复的有限元疲劳分析方法，用MSC.Fatigue软件完成车架的疲劳寿命预测。

1 基于模态应力恢复的疲劳寿命分析理论

1.1 模态分析

基于模态应力恢复理论，模态分析得到的全部模态信息将用于后续模态节点应力获取。假设在无阻尼、无外载荷的情况下，有限元模型的运动方程［3］为

式中:{φ}称为特征向量或振型;ω为圆频率;M为质量矩阵;K为刚度矩阵［6］。

根据式(1)可得到模型固有频率与振形。线弹性结构在任意时刻的振动形状为

式中:ξi为第i阶模态位移，为无单位标量;u为某节点位移。……