多連桿懸架控制臂優(yōu)化設計及疲勞壽命研究.pdf

1、本文在介紹懸架動力學建模仿真、結構優(yōu)化設計、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)學模型建立多連桿懸架的動力學模型,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,對其進行結構強度分析和模態(tài)分析;接著結合控制臂的工藝性,提出尺寸優(yōu)化設計方案,并對優(yōu)化后的控制臂進行結構強度和模態(tài)的再驗證;最后對優(yōu)化后的控制臂應用名義應力有限壽命設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)多連桿懸架動力學仿真。以實際多連桿懸架的數(shù)學模型為基礎建立多連桿懸架的動力學模型,提出了模型簡化原則,詳細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)學模型建立控制臂的有限元模型,詳細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)化設計后的控制臂性能驗證提供參考依據(jù)。
　　(3)控制臂結構優(yōu)化設計。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。結合研究對象,在企業(yè)整車十二工況的基礎上簡化得到車輛六工況,并以