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疲劳台架试验在车架疲劳寿命预测方面起到了非常重要的作用。科学、合理的台架试验方法能够暴露出车架疲劳失效问题,从而避免了将此类问题带到道路试验中去。但是影响车架疲劳失效的因素很多,如车架材料、结构布置、行驶路况,等等,以至于到目前为止还没有形成一个通用的台架试验规范。基于上述问题,本文综合运用CAE仿真技术和疲劳试验技术,对现有的车架台架疲劳试验方法进行修正,使台架试验结果能够真实客观地反映车架道路试验情况。 通过分析车架结构特点和变形形式,得出交变弯曲载荷与扭转载荷是引起车架疲劳破坏的主要原因;阐述了雨流计数法和Miner线性累积损伤准则在车架疲劳寿命预测中的应用。 对车架进行道路疲劳试验和台架疲劳试验,通过对比两种试验结果,发现现有的台架试验方法不能够全面地反映出车架在道路疲劳试验过程中所发生的疲劳问题;同时根据车架台架试验疲劳失效的循环次数,很难估算出车架在强化道路发生疲劳失效时的实际里程。通过雨流计数法的计数原理,结合Miner线性累积损伤分析准则,对载荷谱进行非常、处理,分别计算了道路试验与台架试验工况下车架的疲劳损伤值,并建立起来台架试验与道路试验疲劳寿命结果间的当量折算关系。 运用ADAMS/View软件建立了车架多体动力学刚柔耦合模型,通过虚拟反求技术和动力学仿真,计算出车架Z向载荷-时间历程曲线和车架扭转变形角-时间历程曲线,并根据计算结果修正了车架台架疲劳试验加载工况的幅值;根据车架危险部位应力谱的采集、分析、处理结果,修正了车架台架疲劳试验加载工况的循环次数。 运用Hypermesh软件建立了车架有限元模型,并介绍了车架模型简化、单元类型的选择、材料属性的定义、网格划分和连接创建的过程;对其在扭转工况、后桥满载工况、紧急转弯工况和动载荷工况的强度分析,并对车架开裂位置进行结构改进;通过台架试验与道路试验验证了车架优化方案的合理性。同时也进一步验证了车架台架疲劳试验修正方法的准确性。