疲劳仿真方法解决车身局部开裂

论文摘要

目前在汽车开发过程中只考虑静态强度和刚度已远远不能满足设计和使用的要求。在汽车所有的系统及总成部件破坏中,8 0 00以上为疲劳破坏,所以在汽车开发中耐久性设计是必须考虑并实施的。本文通过对耐久性疲劳寿命分析理论的深入研究,主要介绍汽车车身结构的CAE疲劳寿命仿真分析流程、多通道道路载荷谱采集与处理方法以及利用FEMFAT仿真分析软件的多轴分析技术预测零部件在实际道路载荷作用下的疲劳寿命以及安全系数。通过对商用车驾驶室前端减震限位处局部结构的疲劳损伤分析,对初始结构进行拓扑优化,并对分析结果进行道路试验验证,分析结果与试验结果具有很好的一致性,此设计方案已经应用到产品设计中。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的依据及意义
• 1.2 耐久性疲劳寿命可靠性简介
• 1.2.1 疲劳可靠性发展历史
• 1.2.2 目前国内汽车行业产品开发现状
• 1.3 疲劳分析与疲劳试验一体化设计
• 1.3.1 一体化设计流程及特点
• 1.3.2 疲劳分析和疲劳试验关系
• 1.4 研究目的和主要工作内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 主要研究内容和工作流程
• 1.5 本章小结
• 第2章 结构疲劳寿命分析理论
• 2.1 结构疲劳寿命分析基本概念
• 2.1.1 疲劳、疲劳寿命、交变应力和疲劳失效
• 2.1.2 交变应力的循环特征、应力幅和平均应力
• 2.2 材料疲劳特性
• 2.2.1 材料S-N曲线
• 2.2.2 材料疲劳极限图Haigh-diagram
• 2.3 疲劳累积损伤理论
• 2.3.1 疲劳损伤
• 2.3.2 线性疲劳累积损伤理论
• 2.3.3 安全系数
• 2.5 多轴疲劳寿命分析理论
• 2.5.1 多轴疲劳的失效准则
• 2.5.1.1 等效应力（应变）的疲劳破坏准则
• 2.5.1.2 能量法疲劳破坏失效准则
• 2.5.1.3 临界平面法疲劳失效准则
• 2.5.2 多轴疲劳循环本构关系
• 2.5.3 多轴疲劳寿命估算方法
• 2.6 本章小结
• 第3章 车身局部开裂问题分析策略研究
• 3.1 驾驶室静强度研究
• 3.1.1 有限元分析模型建立
• 3.1.2 边界条件处理
• 3.1.3 结果分析
• 3.2 疲劳分析建模
• 3.2.1 有限元分析模型建立
• 3.2.2 边界条件处理
• 3.2.3 结果分析
• 第4章 道路试验载荷谱测试及处理
• 4.1 道路载荷测试对象
• 4.2 试验仪器、设备
• 4.3 试验项目
• 4.4 试验方法
• 4.5 测点、测试参数编号
• 4.6 测试工况
• 4.6.1 静态测试工况
• 4.6.2 动态测试工况
• 4.7 试验结果
• 4.7.1 载荷标定结果
• 4.7.2 土路环道工况测试结果
• 4.7.3 3#耐久性道环道工况测试结果
• 4.8 试验结果分析
• 4.9 本章小结
• 第5章 车身局部多轴疲劳寿命分析及优化
• 5.1 FEMFAT软件分析流程
• 5.2 模型建立及边界条件处理
• 5.3 材料特性定义
• 5.4 疲劳耐久仿真分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 全文总结
• 参考文献
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 攻硕期间发表的学术论文
• 致谢