[發明專利]乘用車副車架強度和疲勞分析方法

無效

• 申請號: 201310730711.X
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103761363A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 尹輝俊;王新宇;莫翔明;李峰;劉媛媛;孫釗
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學;柳州福臻車體實業有限公司;尹輝俊;莫翔明
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 周晟

技術領域

本發明涉及副車架結構檢測評估領域，具體涉及一種乘用車副車架強度和疲勞分析方法。

背景技術

副車架可以看成是前后車橋的骨架,是前后車橋的組成部分。副車架并非完整的車架，只是支承前后車橋、懸掛的支架，使車橋、懸掛通過它再與“正車架”相連，習慣上稱為“副架”。?副車架的作用是阻隔振動和噪聲，減少其直接進入車廂；副車架作為底盤上的重要部件，其受力狀況比較復雜，承受各種不同性質的載荷，包括靜力、沖擊、交變載荷。因此，對其強度和疲勞強度分析校核至關重要。

發明內容

本發明旨在提供一種乘用車副車架強度和疲勞分析方法，該分析方法將副車架有限元分析與實際使用情況相結合，同時對副車架疲勞進行臺架試驗，得出的分析結論綜合而全面，為副車架的結構優化提供科學、全面的理論依據。

本發明技術方案如下：一種乘用車副車架強度和疲勞分析方法，包括以下步驟：

A、用有限元法建立副車架的網格模型，采用殼單元對副車架進行離散，定義材料屬性、參數、載荷、約束條件；

B、對有限元模型結合工況條件進行有限元分析，得到相應工況應力云圖；

C、收集副車架在實際使用過程中裂紋發生的部位信息，將應力云圖中應力較大區域與實際使用中的裂紋部位的共同區域設為電測區域；

D、對步驟C獲得的電測區域選擇典型工況進行實體電測試驗，得到電測試驗數據；

E、對電測試驗結果與有限元分析結果進行對比，評估有限元分析結果與實際測試的誤差范圍，若誤差在允許范圍內，且應力云圖中未出現應力超出屈服強度或應力接近屈服強度的區域則證明該副車架結構符合強度要求進入下一步；否則證明該副車架結構不符合強度要求；若誤差超出允許范圍，則返回步驟A重新進行；

F、按照模擬典型工況的臺架實驗要求，進行有限元應力疲勞計算分析，得到壽命云圖；

G、對副車架實體按照典型工況進行臺架疲勞分析，得到疲勞壽命與破損區域；將破損區域與步驟F中壽命云圖的對應區域對比分析，若壽命云圖的對應區域的壽命與臺架疲勞分析的疲勞壽命的誤差在允許范圍內，且疲勞壽命高于最低壽命要求，則證明該副車架結構符合疲勞強度要求，否則證明該副車架結構不符合疲勞強度要求。

步驟A中，所述的采用殼單元對副車架進行離散主要選擇四邊形單元離散。

所述的步驟B中各工況包括上下顛簸、轉彎、剎車、加速、I?檔80%力矩行駛、倒檔80%力矩行駛、I?檔最大加速度行駛、倒檔最大加速度行駛、緊貼臺階轉向。

所述的的步驟?D包括以下步驟：

(1)、把副車架應力較大的部位作為測試點做好標記，然后將這些點表面打磨光滑，打磨之后用丙酮擦拭多次，直到表面清潔光滑為止；

(2)、選取溫度補償片：選取與副車架材質一致的溫度補償片；同樣對溫度補償片進行打磨光滑，并且用丙酮擦拭干凈，表面清潔無污染；

(3)、粘貼應變片或應變花：用502?膠水把工作的應變片或應變花粘在測試點上，把補償的應變片或應變花貼在溫度補償片上，粘貼完畢后，應該把所有的應變片都涂上防護膠以防應變片失效；工作的應變片和補償的應變片的連接方式按照共用補償的半橋單活動臂線路連接；

(4)、數據采集：全部連接好后將應變測試儀與計算機進行通訊，啟動配套的測試軟件進行數據采集。

步驟G中，對副車架實體按照典型工況進行臺架疲勞分析時，需要模擬有限元臺架試驗中對副車架的裝配的約束。

所述的約束包括：限制控制臂相對于副車架的上下擺動，故在控制臂球鉸處施加垂直位移約束；副車架與車身連接的4個襯套處施加約束，約束施加于橡膠襯套中心孔表面。