副车架疲劳台架试验及验证

０＿ ． 【 【Ｉ 【 Ｉ Ｉ Ｉ ＿
Ｉ Ｉ
（ 接第 ４ 上 ３页 ）
６５ ７
６０ ８
６５ ８
５ ８ ５２ ５ ６
５６ ６
蜱
稚
ｄ Ⅱ
ｄ Ⅱ
辎
１
ｄ ）
．
耀
：、
５
一
０
．一 ，— ． Ｌ、 ． ， ． ｌ、 Ｌ ｌＪ 、 ： …－ 、
图 ｌ 副 车 架 有 限兀 模 型
Ｆｉ Ｔ ｈ ｒ ｄｌ ｉ ｉｅ ｅｅ ｅ ｔｍ ｏｄ ｌ ｇ．１ ｅ ｃ ａ ｅｆｎ ｔ ｌｍ ｎ ｅ
副车 架有 限元 单 元 总数 ５ ６ ８个 ， ５５ 四边 形 单元 总
ｌ 有 限 元 模 型 建 立
１ １ 网格 划 分 ．
数 ５ ０ ４个 ， ４５ 三角 形单 元 总 数 １０ ６ ４个 ， 件 之 间 的连 零
第 ２ ６卷 第 １期
２１ ０ ２年 ３月
传
动
技
术
Ｖｏ ． ６ ＮＯ １ １２ ．
Ｍ ａ ｃ ０１ ｒｈ ２ ２
ＤＲＩ ＹＳ ＶＥ Ｓ ＴＥＭ ＴＥＣＨＮＩ ＱＵＥ
文 章 编 号 ：０ ６８ ４ （０ ２ ０ —４０ １ ０ —２ ４ ２ １ ） １４ —５
副 车架 疲 劳 台架 试验 及验 证
ｒｇ ｔ ｓ ｓａ ａ ｙ ｅ ．Ａ ｎ ｈ ｒ ｗ ｓｏ ｈ ｔ ｅ ｓ ｈ ｏ ｅ ｌ ｅｏ ｒ ｄ ｅ ａ ｅｇ ｔａ ｔ ｒ ｔ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ． ｅ ａ ａ — ｉ ｅ ｔｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ｄ ｔ ｅ ｄ ａ ｆｔ ｅｓ ｒ ｓ ，ｔ ｅ ｗｈ ｌ ｉ ｆ ａ ｌ ｒ ｏ ｆ ｅ ｈ ｎ ｌ ｓｓ Ｔｈ ｎ ｌ ｆ ｃ ｙ ｉ ａ ｉ ｕ ａ ｅｔ ｅ ｆ ｔ ｕ ｅ ｔｉ ｒ ｋ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｄ ｆ ｄ ｔ ｅ ｐ ｔ ｎ ｉ ｌ ｒ ｂ ｅ ｏ ｈ ｎ ｅ ｓｏ ｎ ｕ ｓｓ ｃ ｎ ｓｍ ｌ ｔ ｈ ａ ｉ ｅ ｔ ｓ ｎ ｂ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｉ ｏ ｎ ｉ ｈ ｏ ｅ ｔ ｏ ｌｍ ｆｔ ｅ ｉ ｔ ｎ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ — ｇ ｉ ｎ ａ ｐ
３ ５ ０ ２５０
控 制 臂 支 架 本体 裂 纹
Ａ
２
４ ５
右 Ｒｇ ｔ ｉｈ
右 Ｒｉｈ ｇｔ 左 Ｌｆ ｅｔ
４ ９ ２ ４３５
３ ２ ０ ２８４ ３ ４ Ｏ ２７７
Ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｕ ｐ ｒ ｆａ ｏ ｙｃ ｅ ｚ ｏ ｔｏ ａ ｍ ｓ ｐ ｏ ｔ ｒｍｅｂ ｄ ｒ ａ ｅ
失 效 类 型
Ｆ ｉ ｒ ｙｐ ａｌ ｅｔ ｅ ｕ
描 述
Ｄｅ ｃ ｉ ｔｏ ｓ ｒｐ ｉ ｎ
试件 编 号
Ｓ ｅ ｉ ｅ ｕｍ ｂ ｒ ｐ ｃｍ ｎ Ｎ ｅ
方 向
Ｄｉ ｅ ｔｏ ｒｃｉｎ
完 成 次 数
Ｆｎ ｓ ｅ ｉ ｅ ｉ ｉ ｈ ｄ ｔｍ ｓ
１
右 Ｒｉｈ ｇｔ
ｒ ｂｉｉｙ ｏ ｈｅ ｗｈ ｅ ｃ ａ ｅ ａ ｌｔ ｆ ｔ ｏｌ ｒ ｄｌ ．
关键词 ： 副车 架 疲 劳 台 架试 验 有 限 元
Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｄ ｅ ｄ ｒ ｂ ｌ ｙ ｒｇ ｔ ｓ ｆｎ ｔ ｌｍ ｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｃ ａ ｌ ｕ ａ ｉ ｔ ｉ ｅ ｔ ｉ ｉ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ
控 制 臂 支 架 同 纵 பைடு நூலகம் 焊缝 处 裂 纹
Ｂ Ｃｏ ｔｏ ｒｍ ｕ ｐ ｒ ｒｍ ｅｗｉｈ ｎ ｒ ｌａ ｉ ｓ ｐ ｏ ｔｆａ ｔ ｌ ｇｔ ｉ ａ ｅ ｍ ｌｅ ｅ ｍ ｒｚ ｏｎ ｉ ｎ ｌｂ ａ ｗｅｄ ｄｓ ａ ｃａ ｅ ｕｄ
３
７ ８
右 Ｒｉｈ ｇｔ
Ｔｈ ａ ｌ ｔｇ ｅ Ｒ ｉ ｓ ｎ ｒ ｆｃ ｔｏ ｅ Ｃｒ ｄ ｅ Ｆａ ｉ ｕ ｇ Ｔｅ ｔａ ｄ Ｖｅ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ
石 云
上 海交 通 大学 机械 与 动力 学 院
ＳＨ ｎ Ｉ Ｙｕ
Ｓ ｈ ｏ ｆ Ｍｅｈ ｎｃ ｌ ｎ ｎ ｍｉ Ｅｎ ｉｅｒｎ ｃ ｏ ｌ ｃ ａ ｉａ ｄ Ｄｙ ａ ｃ ｇ ｎ ｅｉｇ ｏ ａ
、
一
Ｏ
—
１７ ｌ８ １９ １０ ６ ６ ６ ７
１ ６ ． ６ ５ ７ ０ ６ ０ ６． ６ ．
一
５
０
２
４
６
８
频 率 Ｆｅｕｎ ｙＱ ｒｑ ｅｃ
图 ６ 对 于 Ｍ ． ５ 一０ ５ ６和 表 ２所 列 其 他 参 量 …ａ １ 一 ０和 —— ａ
中 图分 类 号 ： ６ ． ２。 Ｕ４ ３ ３ 。 ４
文 献 标识 码 ： Ａ
０． ８。 ２
刖 舌
副 车 架 可 以 看 成 是 前 后 车 桥 的 骨 架 ， 前 后 车 是
桥 的组 成 部 分 。副 车 架 并 非 完 整 的 车 架 ， 是 支 承 只 前 后 车 桥 、 挂 的支 架 ， 车 桥 、 挂 通 过 它再 与“ 悬 使 悬 正 车架” 连 ， 相 习惯 上 称 为 “ 副架 ”２。副 车架 从 整 车装 ＿ ］ 配 、 装 运 输 到 正 常 的 行驶 ， 包 都要 承受 各 种 不 同 的载
图 ５ 辅 助 带 轮 和 附 件 的 回转 速 度 的 时 间 历程 ， 于 ＝１ ， 对 ０ Ｍ
：５ ０接 合 比随 激 励 频 率 变 化 曲线
Ｆｉ ６ Ｅｎｇ ｇｅ ｅ ｒ ｔｏ ａ ｉｓ ｗ ｉｈ ｘｃｔ ｔｏ ｆｅ ｅ ｙ ｏ ｇ． ａ ｍ ｎｔ ａ ｉ ｖ ｒｅ ｔ ｅ ｉａ ｉｎ ｒ ｑｕ ｎｃ ｆ ｒ
钢板参数 ： 性模量 ２ １ ０ 弹 ． ×１ Ｎ／ ｍｍ。 泊 松 比 ，
４ ４ —
石
云 ： 车 架 疲 劳 台架 试 验 及 验 证 副 表 ３ 试 验 失效 类型 统 计
厘 曾 ￥ 罢 。
磊 ０＾ ０ ｓ工０Ｉ Ｊ １Ｉ ｌ 一 ｌ
Ｔａ ｌ Ｔｅ ｔｎｇ ｆ ｉｕ ｅｔ ｐｅｓ ａ ｉｔｃ ｂ ｅ３ ｓ ｉ ａ ｌｒ ｙ ｔ ｔｓｉｓ
对 ａ ０ ｎ一４ ７控 制 。 ＝１ ， ．
２ （） ． ａ ｎ一 ０ ５； ｂ ｎ一 ０ ６ （ ） 一 ２ ０；ａ ｄ （ 力 一 ． （ ） ． ；Ｃｎ ． ｎ ｄ）
５ ．０； — 目 一 一 日 ｎｄ 一 … — ， 。ａ Ｍ
一
４８
１ ２ 材 料 定 义 ．
２ 副 车架 疲 劳 台架试 验验 证 分 析
为 了验 证 副 车 架 设 计 ， 于 样 件 必 须 进 行 台 架 对 疲 劳试 验 。副 车架 台架 试 验 主 要 是 针 对 车 辆在 使 用 过程 中副 车 架 常 见工 况 进 行 ， 这些 工 况 包 括 制 动 ， 转 弯 或者 加 速 。本 章 节针 对 制 动 工 况 和 加 速 工 况 进行 台 架试 验 的 Ｃ ＡＥ分 析 和 验证 ， 进 行 了 比对 。 并
Ｓ ａ ｇ ａ ａ ｔｎ ｉｅ ｓｔ ｈ ｎ ｈ ｉ Ｊｉ ｏｏ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｏｙ
［ 要 ］ 用有 限元 分析 法对 副车 架 的疲 劳 台架试 验进 行 强度 和疲 劳分 析 ， 到 副 车架 的应 力分 布 图 、 车 架寿 摘 应 得 副 命 云 图。通过 分 析 ， 以预 测模 拟 制动 工 况的 疲 劳 台架试验 中副 车 架本 体 可 能 出现 的 强度 及疲 劳 问题 。 可 ［ ｓｒｃ］ ｐｙｎ ｈ ｔｏ ｆｆ ｉ ｅｅ ｎ ｎ ｌｓ ，ｔ ｅｉｔｎ ｉｎ ａ ｄｆｔ ｕ ｆｔｅｃａ ｌ ｄ ｒｂｌ ｙ Ａｂｔａ ｔＡｐ ｌｉｇｔ ｅｍｅｈ ｄｏ ｉ ｔ ｌ ｎ ｍｅ ｔ ａｙ ｉ ｈ ｎ ｅ ｓ ｎ ａｉ ｅｏ ｈ ｒｄｅ ｕ ａ ｉｔ ａ ｓ ｏ ｇ ｉ
左 Ｌｅｔ ｆ 左 Ｌｅｔ ｆ
２ ４ ９ ４２７
５ ３ ９ ０００ ３ ２ ４ ５９１
纵 梁 本 体 裂 纹
Ｃ
６
７
左Ｌｆ ｅｔ
左 Ｌｅｔ ｆ
４ ６ １ ８ ２ ５
５３ ９ ０００
Ｌｏ ｇｉｕ ｎａ ｅ ｍ ｏ ｙ ｃａ ｅ ｎ ｔ ｄｉ ｌｂ ａ ｂ ｄ ｒｚ
荷 ， 荷 性 质 也 不 尽 相 同 ， 括 冲击 、 力 、 变 载 载 包 静 交 荷 。车 辆 舒 适 、 全 和 轻 量 化 对 副 车 架 在 强 度 、 安 振 动 、 劳 和质 量 方 面 提 出 了 很 高 的 要 求 。本 文 运 用 疲 有 限元 软 件 模 拟 实 际 的 台 架 试 验 ， 副 车 架 强 度 进 对 行 分 析 ， 在 此 基 础 上 对 副 车架 疲 劳 分 析 并 校 核 。 并
一０ ５ ６的有 关 离 合 器 转 矩 ， 其 他 表 ２列 的 参 量 （ ） ．５ 和 ａｎ
一０ ５ （ ） ． ； ｂ ｎ一 ０ ６ （ ） ． ； ｃ ｎ一 ２ ０及 ｎ一 ５ ０ — — ， 一 ０ ． ．； 一
和 一 ・一 ・Ｍ ｆ
Ｆｉ．５ Ｔ ｉ ｅ ｈ ｓｏｒ ｈｅ ｒ ｔ ｔｏ ｌｖ ｌ ｉｉｓｏｆｔ ｅ ａ ｃ ｓ ｏｒ ｇ ｍ ｉ ｔ ｙ ｏｆｔ ｏ ａ ｉｎａ ｅｏｃｔｅ ｈ ｃ ｅ ｓ ｙ ｐ ｌｙａ ｃ ｅ ｓｒ ｕｌｅ ｎｄ ａ ｃ ｓ ｏ ｙ， ａ ｄ ｈｅ ｓ ｏｃａ ｅ ｃｕｔ ｈ ｔ ｑｕ ｎ ｔ ａ ｓ ｉ ｔ ｄ ｌ ｃ ｏｒ ｅ ｆ ｒ口一 １ ｏ ０， 一 ０．５ ５６， ａ ｏ ｈｅ ａ ａ ｅ ｅ ｓ ｉ Ｔａ ｌ ｎｄ ｔ ｒ ｐ ｒ ｍ ｔ ｒ ｎ ｂｅ
接采 用 ８ ７个 刚性单 元 和 １ 梁单 元进 行 模拟 。 ３ ６个
采 用 Ｈｙ ｅＭｅｈ对 副 车架 总 成 进 行 网格 划分 ， ｐｒ ｓ 单 元 采 用 四边形 ， 缝 模 拟 采 用 Ｓ ｅｌ 拟 ， 度 与 焊 ｈ ｌ模 长 实 际 的 焊 缝 长 度相 符 。橡 胶 衬 套 采 用实 体 单 元 。图 １为 副 车 架 有 限 元模 型 。