多連桿懸架控制臂優(yōu)化設(shè)計及疲勞壽命研究.pdf

1、本文在介紹懸架動力學(xué)建模仿真、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、疲勞壽命的研究現(xiàn)狀后,首先根據(jù)企業(yè)實際多連桿懸架數(shù)學(xué)模型建立多連桿懸架的動力學(xué)模型,選取典型極限工況對整個懸架模型進行仿真,提取出控制臂的載荷;然后建立控制臂有限元模型,對其進行結(jié)構(gòu)強度分析和模態(tài)分析;接著結(jié)合控制臂的工藝性,提出尺寸優(yōu)化設(shè)計方案,并對優(yōu)化后的控制臂進行結(jié)構(gòu)強度和模態(tài)的再驗證;最后對優(yōu)化后的控制臂應(yīng)用名義應(yīng)力有限壽命設(shè)計方法進行疲勞壽命估算和疲勞強度校核。本文所做的研究工作主要

2、有以下四個方面:
　　(1)多連桿懸架動力學(xué)仿真。以實際多連桿懸架的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)建立多連桿懸架的動力學(xué)模型,提出了模型簡化原則,詳細(xì)敘述懸架中柔性連接的建模要點,通過整車參數(shù)計算輪胎接地力,并以此作為激勵對整個懸架進行動力學(xué)仿真,提取控制臂各節(jié)點的載荷,對這些載荷進行力及力矩平衡驗證。
　　(2)控制臂有限元分析。以實際控制臂的數(shù)學(xué)模型建立控制臂的有限元模型,詳細(xì)描述了有限元模型的建立過程,包括幾何清理、網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格質(zhì)量

3、控制、焊點簡化等,并應(yīng)用慣性釋放的計算方法求解,得到控制臂剛度、強度、固有頻率等數(shù)據(jù),為優(yōu)化設(shè)計后的控制臂性能驗證提供參考依據(jù)。
　　(3)控制臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。著重分析控制臂采用尺寸優(yōu)化方法的原因,具體說明了定義尺寸優(yōu)化問題的步驟和注意事項,完成了控制臂的尺寸優(yōu)化設(shè)計,并驗證優(yōu)化后控制臂剛度、強度、固有頻率等性能。
　　(4)控制臂的疲勞壽命估算和疲勞強度校核。結(jié)合研究對象,在企業(yè)整車十二工況的基礎(chǔ)上簡化得到車輛六工況,并以