【摘要】：隨著物流業(yè)的迅速發(fā)展,半掛牽引車(chē)作為一種重要的貨運(yùn)工具起著至關(guān)重要的作用,而車(chē)架作為重要的承載部件,承受著來(lái)自地面的隨機(jī)作用載荷、載重以及相關(guān)附件載荷,所以,半掛牽引車(chē)車(chē)架的性能好壞直接影響到整個(gè)半掛牽引車(chē)能否可靠且持久的工作。半掛牽引車(chē)性能的好壞不僅體現(xiàn)在較高的強(qiáng)度和剛度,還要滿足車(chē)架的疲勞可靠性設(shè)計(jì)。本文以半掛牽引車(chē)車(chē)架作為研究對(duì)象,以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、疲勞可靠性理論、有限元分析理論以及優(yōu)化算法等技術(shù)為平臺(tái),對(duì)車(chē)架的疲勞可靠性進(jìn)行評(píng)估,并在滿足車(chē)架的剛度、強(qiáng)度的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高車(chē)架的疲勞壽命。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:建立半掛牽引車(chē)車(chē)架的有限元分析模型,確定車(chē)架的邊界條件,并對(duì)原始設(shè)計(jì)尺寸下的車(chē)架在彎曲工況、扭轉(zhuǎn)工況、緊急制動(dòng)工況以及緊急轉(zhuǎn)彎工況等特殊工況下進(jìn)行剛度強(qiáng)度校核并分析車(chē)架具有的模態(tài)特性,找出半掛牽引車(chē)車(chē)架的薄弱部分,并確定半掛牽引車(chē)車(chē)架的前十階模態(tài)頻率及其相應(yīng)的模態(tài)振型。本文首先在Adams中建立車(chē)架的多體動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)實(shí)際路況,以C級(jí)路面譜作為輸入,由垂向位移激勵(lì)計(jì)算求出懸架與車(chē)架連接處的動(dòng)態(tài)外載荷作為車(chē)架疲勞仿真分析的載荷譜。在疲勞可靠性分析軟件Fatigue中,根據(jù)車(chē)架使用材料的性能,模擬出車(chē)架材料的S-N曲線,通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)疲勞壽命分析方法計(jì)算出車(chē)架在最?lèi)毫庸r下的疲勞壽命。然后根據(jù)粒子群多目標(biāo)優(yōu)化算法,以車(chē)架的各縱橫梁為設(shè)計(jì)變量,以車(chē)架的較低應(yīng)力和較輕質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo),選取較為合理的車(chē)架縱橫梁設(shè)計(jì)尺寸,并對(duì)優(yōu)化后的車(chē)架尺寸進(jìn)行特殊工況下剛度強(qiáng)度校核以及相應(yīng)的模態(tài)特性,分析車(chē)架的疲勞壽命,并對(duì)比原始設(shè)計(jì)尺寸車(chē)架的疲勞壽命,優(yōu)化后車(chē)架的強(qiáng)度有所增強(qiáng),質(zhì)量有所減輕,車(chē)架的疲勞壽命也提高了4.4%左右。本課題研究較為全面系統(tǒng)的分析了半掛牽引車(chē)車(chē)架的疲勞壽命問(wèn)題,該分析方法可以用于車(chē)架的抗疲勞設(shè)計(jì)等問(wèn)題研究,也為其它工程實(shí)際問(wèn)題提供了設(shè)計(jì)參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.32;U469.5

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本文編號(hào)：2546511