基于实测载荷谱的双叉臂悬架下摆臂疲劳寿命预测.pdf

在现代汽车行业中，悬架系统的性能直接影响着车辆的安全性、稳定性和乘坐舒适性。双叉臂悬架因其优越的操控性和乘坐舒适性，在许多车型中得到了广泛应用。然而，双叉臂悬架下摆臂作为其中的关键部件，承受的载荷较大，容易出现疲劳开裂失效。因此，对下摆臂的疲劳寿命进行准确预测具有重要意义。本文基于实测载荷谱，采用仿真分析与实验相结合的方法，对双叉臂悬架下摆臂的疲劳寿命进行预测，为汽车悬挂零部件疲劳分析提供了可行的虚拟数值仿真分析方法。 研究团队在试验场对某双叉臂后独立悬架的车型进行了随机载荷谱的实测。这些载荷谱包括了中等比利时路、凸块路、搓板路、破损水泥路等多种典型路面的载荷数据。为了确保数据的准确性，对于每种典型路面，均采集了三次数据，最终获得包含所有通道信号的完整路谱数据。这些数据对于预测双叉臂悬架下摆臂在实际工作条件下的疲劳寿命至关重要。 为了分析实测载荷谱对下摆臂疲劳寿命的影响，研究团队采用了FemfatLAB和AdamsCar两款仿真软件进行联合仿真。通过虚拟迭代的方法，团队成功分解出了双叉臂下摆臂各连接点处的载荷谱。这一过程涉及到复杂的信号处理技术，包括滤波、去除毛刺、处理漂移等，以确保载荷谱数据的准确性。 在得到载荷谱后，研究团队对迭代结果进行了收敛性评价。他们使用了时域分析和伪损伤指标来衡量载荷谱的准确性。随后，利用这些载荷谱对双叉臂悬架下摆臂的疲劳寿命进行了预测。预测结果显示，下摆臂减振器支架的焊缝疲劳寿命为0.63，与实车表现的误差仅为11.3%。这表明，仿真预测与实际结果非常接近，能够有效预测双叉臂悬架下摆臂的疲劳寿命。 本文的关键技术点在于迭代分解载荷谱和疲劳寿命预测。迭代分解载荷谱是通过多次迭代计算，逐步分解出下摆臂各连接点的载荷谱。而疲劳寿命预测则是利用得到的载荷谱进行分析，通过计算和模拟，预测下摆臂在实际使用中可能出现的疲劳破坏问题。这项工作不仅降低了实车耐久试验所需的时间和成本，还提高了分析的效率和准确性。 总结来说，本文的研究对于汽车悬架零部件的疲劳分析和预测具有重要的指导意义。通过实测载荷谱的分析和仿真技术的结合，可以更加科学地评估零部件在实际使用中的耐久性和可靠性。同时，该方法也提供了一种高效的手段，用于新车型悬架系统的设计验证和优化，大大缩短了开发周期，降低了研发成本，对整车厂具有重要的实践价值。