可伸縮集裝箱半掛車車架疲勞壽命分析研究.pdf

1、車架是半掛車各部件總成的核心，其結構強度、剛度對半掛車的載荷、振動、疲勞壽命等多方面性能具有決定性影響。目前，國內的半掛車疲勞分析多是通過有限元法及動力學知識對單一的車架總成或零部件進行分析，但集裝箱半掛車在實際行駛過程中，運載貨物的集裝箱本身也具有較大的剛度，會對車架的整體受力產生較大的影響，因此本文在考慮集裝箱剛度和車架與集裝箱接觸的情況下，對伸縮式半掛車車架進行了分析并與運載散裝貨物工況下的車架進行了對比，結果表明考慮集裝箱剛度的

2、半掛車車架分析結果更符合這類半掛車的實際使用情況，并據(jù)此提出了優(yōu)化設計方案，取得良好的設計效果，為相關車型的設計和優(yōu)化提供了參考。
　　 本文主要研究了載運集裝箱時集裝箱對伸縮式車架疲勞壽命的影響，針對不同工況下伸縮式半掛車車架進行了疲勞分析，并在保證車架疲勞強度不降低的情況下對半掛車車架進行了優(yōu)化。主要研究內容如下:
　　 1)根據(jù)伸縮式半掛車的特點分別建立車架與相應集裝箱的有限元模型，并通過1D單元及面接觸來模擬各個

3、車架部件之間和車架與集裝箱之間的連接。通過模態(tài)分析研究車架的振動特性，然后根據(jù)不同工況分別對車架進行強度分析，結果分析表明，考慮集裝箱時的車架強度分析更符合這類車型的實際使用情況。
　　 2)在ADAMS/Car中建立該半掛車的剛柔耦合多體動力學模型，其中考慮車架作為柔性體對載荷分布的影響。通過仿真得到整車在B級路面行駛時車架七個安裝點的載荷峰值，輸入Hypermesh中，采用慣性釋放法計算獲得車架七個受力部位各自在單位載荷作用

4、下的應力分布。
　　 3)根據(jù)整車仿真得到路面載荷譜，并結合車架單位載荷作用下的應力分布狀況和車架材料屬性，對兩種運載工況下的伸縮式車架分別進行疲勞壽命分析，得到壽命云圖，通過與實際破壞件對比一定程度驗證了其仿真模型的可行性。
　　 4)以彎扭工況下車架材料的許用應力為約束條件，將伸縮式車架各構件的板厚做為設計變量，對車架進行優(yōu)化計算并對優(yōu)化后的車架結構進行疲勞強度驗證，結果顯示最終優(yōu)化車架的質量比原車型減輕了8.6％。

5、
　　 本文在兩種不同的運載工況下，分別對伸縮式車架進行疲勞強度分析并對其進行尺寸優(yōu)化，結果表明:集裝箱剛度會對車架的整體受力產生較大的影響，進而影響整體車架的疲勞強度;在運載相同貨物集裝箱時，車架拉伸后由于后軸部分載荷向前轉移使得拉伸后車架疲勞壽命高于縮短時的車架;在保證疲勞強度不降低的情況下，優(yōu)化后的車架重量比原先減少了8.6％。同時，本文采用的分析方法可為以后帶有貨箱的車輛仿真提供一種新的分析流程，并且其拉伸前后車架的分析