某乘用车后副车架疲劳耐久性能改进分析①
2021-12-21姜能惠倪晋挺
佳木斯大学学报(自然科学版) 2021年6期
姜能惠,倪晋挺,李 琤
(安徽机电职业技术学院汽车与轨道学院,安徽 芜湖 241002)
0 引 言
副车架位于车身和悬架之间,是二者的连接件。汽车行驶时,受到来自路面的各种力、力矩和振动冲击等,都会通过副车架缓冲后再传递到车身,所以副车架的疲劳寿命及刚度和强度等都会影响到汽车的行驶安全性和平稳性[1]。根据文献[2]中的分析表明,约有90%的副车架故障是由结构疲劳失效引起的,而疲劳失效模式主要是开裂、断裂,因此,对副车架进行疲劳耐久性分析尤为重要。对某乘用车路试出现的疲劳断裂进行疲劳耐久性分析,并对其结构进行改进优化,对比分析优化前后的疲劳损伤值,使结构达到疲劳耐久性能要求。
1 理论基础
疲劳损伤的含义是指物体在循环载荷的作用下,其价值或用途变小。损伤量有两种:微观层面的微裂纹密度、位错密度等,以及宏观层面的剩余刚度和强度、寿命比等,据此衍生了两类疲劳损伤描述方法,一类是疲劳损伤累计理论,另一类是裂纹增长规律。基于疲劳损伤累计理论中的线性累计损伤理论对后副车架进行疲劳分析。
由于受到循环载荷的作用,对疲劳损伤进行线性累加,累加后的损伤值达到一个数值后,结构发生疲劳破坏,称为线性疲劳损伤理论。该理论中最经典的是Miner理论,核心内容是对于等幅载荷,假设1次循环载荷引起的损伤为D=1/N,其中N为当前载荷下的疲劳寿命。如果经过损伤累加,n次循环载荷引……
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