扭轉(zhuǎn)梁作為汽車關(guān)鍵零部件之一,它承載著車身的大部分重量,扭轉(zhuǎn)梁的疲勞壽命影響著乘客乘坐安全性。目前,學(xué)者們大多采用瞬態(tài)疲勞分析法和振動(dòng)疲勞分析法對扭轉(zhuǎn)梁壽命進(jìn)行研究,但存在研究過程繁瑣、計(jì)算周期長以及對計(jì)算機(jī)軟、硬件設(shè)備要求高等問題。針對以上問題,本文以扭轉(zhuǎn)梁為研究對象,結(jié)合疲勞損傷理論對扭轉(zhuǎn)梁壽命進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）扭轉(zhuǎn)梁有限元模型的建立。在對扭轉(zhuǎn)梁工作原理和結(jié)構(gòu)充分了解的情況下,采用ANSYS Workbench中自帶的Geometry模塊建立了扭轉(zhuǎn)梁的三維模型;根據(jù)扭轉(zhuǎn)梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),簡化了對扭轉(zhuǎn)梁力學(xué)性能影響不大的局部特征;采用綁定連接模擬扭轉(zhuǎn)梁焊縫,嚴(yán)格按照網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)對扭轉(zhuǎn)梁進(jìn)行網(wǎng)格劃分,建立了扭轉(zhuǎn)梁有限元模型;求出了扭轉(zhuǎn)梁的剪切中心,為以后相關(guān)參數(shù)改進(jìn)提供了依據(jù)。（2）扭轉(zhuǎn)梁靜動(dòng)態(tài)特性研究。分別建立扭轉(zhuǎn)梁典型滿載彎曲工況和扭轉(zhuǎn)工況的工況條件,對扭轉(zhuǎn)梁工況進(jìn)行仿真試驗(yàn),得到扭轉(zhuǎn)梁的應(yīng)力和位移云圖,通過與評價(jià)數(shù)值對比知,扭轉(zhuǎn)梁的強(qiáng)度和剛度滿足要求;對扭轉(zhuǎn)梁進(jìn)行模態(tài)分析,確定了扭轉(zhuǎn)梁前6階固有頻率和振型,通過與外部激勵(lì)頻率進(jìn)行對比知,扭轉(zhuǎn)梁在第1階固有頻率下不會(huì)發(fā)生... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

扭轉(zhuǎn)梁疲勞失效圖

現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，對復(fù)雜的裝配體能夠進(jìn)行自動(dòng)接觸識(shí)有豐富的工程數(shù)據(jù)源資料，用戶可以對研究對象進(jìn)行賦予材h 幾乎支持 ANSYS 中所有的分析功能，并且能夠?qū)崿F(xiàn) ANS在 ANSYS Workbench 中具體分析流程如圖 2-1 所示。維模型建立架是一種非獨(dú)立懸架，通常與前麥弗遜懸架搭配使用，發(fā)動(dòng)廣泛，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，根據(jù)不同車型懸掛形式也不盡，大部分扭轉(zhuǎn)梁懸架都包含有橫梁、縱臂、減震器安裝座、車、襯管和橫梁加強(qiáng)件等。扭轉(zhuǎn)梁，減震彈簧和減震器組裝在，典型扭轉(zhuǎn)梁懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2-2 所示。根據(jù)減震器和可以分為筒簧一體式和筒簧分離式，所謂筒簧分離式就是說裝在扭轉(zhuǎn)梁懸架上的，如圖 2-2 即為筒簧分離式扭轉(zhuǎn)梁懸架車身和路面的作用力，避免了單個(gè)零件部位受力過大；汽車，提高了乘客的乘坐舒適性，但汽車操縱性方面沒有得到極梁懸架為筒簧分離式。

襯管；2—縱臂；3—橫梁加強(qiáng)件；4—輪轂座；5—橫梁；6—扭桿；7—彈簧座；8—減震安裝座圖 2-4 扭轉(zhuǎn)梁三維實(shí)體模型Fig. 2-4 Three-dimensional solid model of torsion beam轉(zhuǎn)梁的相關(guān)參數(shù)對扭轉(zhuǎn)梁材料進(jìn)行選擇時(shí)，車企需要兼顧材料的經(jīng)濟(jì)性、材料的力學(xué)性能等方定。針對本款車型材料為 Q345，材料屬性如表 2-1 所示。表 2-1 扭轉(zhuǎn)梁材料屬性Tab. 2-1 Torsion beam material properties 彈性模量(MPa) 泊松比 密度(kg/m3) 屈服極限(MPa) 強(qiáng)度極限(MP552.06 100.337.85 10345 510轉(zhuǎn)梁各部件厚度如表 2-2 所示。表 2-2 扭轉(zhuǎn)梁部件厚度

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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