發(fā)布時間：2021-05-08 05:13

　　汽車大燈是一種特殊的汽車零部件,是作為車輛的眼睛。車燈主要功能是在夜間幫助駕駛員安全行車,同時也對夜間行走的路人有著一個安全提示的作用。然而,車輛受到例如行車速度、路面情況、行車環(huán)境以及行車時間等復雜性因素的交互作用,車燈結構會發(fā)生結構失效的現(xiàn)象。車燈的失效會導致車輛在夜間的行駛安全,對人們夜間車輛的行駛造成不便,甚至會在行駛的過程中產生一定的交通事故。于是在合理的運用理論分析和性能測試的方式,對車燈振動失效產生的原因和現(xiàn)象進行剖析,研究車燈結構由振動疲勞引發(fā)的失效分析具有一定現(xiàn)實意義。本文中采用ANSYS18.2版本的有限元軟件對結構進行分析,并且結合有限元方法和動力學分析理論,對現(xiàn)代車燈的結構特點和工作環(huán)境的特點,建立車燈的有限元模型。在建模的步驟中,合理的簡化車燈各部分構件,對于各構件間的連接方式,針對鏈接的不同部位,采用了固連、耦合、彈簧單元以及彈簧單元耦合的結合方式。在建模模式上,采取了多物理場順序耦合的參數(shù)化建模方式,避免了有限元建模過程中出現(xiàn)復雜結構的建模和修正困難的問題。論文的研究工作主要有如下四點:1、首先,使用有限元分析軟件ANSYS處理結構,以獲得在熱負荷條件下結... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 車燈研究現(xiàn)狀
        1.2.2 結構熱機耦合研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內外振動疲勞壽命預測現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內容
        1.3.1 研究對象結構簡況
        1.3.2 研究內容與方法
        1.3.3 技術路線
第二章 熱學與振動疲勞理論基礎
    2.1 引言
    2.2 有限單元分析法的應用
        2.2.1 ANSYS軟件介紹
    2.3 傳熱學理論
        2.3.1 熱傳導經(jīng)典理論
        2.3.2 車燈的熱對流
        2.3.3 車燈的熱輻射
    2.4 隨機振動理論基礎
        2.4.1 隨機過程的統(tǒng)計特征[45]
        2.4.2 譜密度
        2.4.3 各態(tài)歷經(jīng)隨機過程
        2.4.4 影響振動疲勞壽命因素
        2.4.5 振動疲勞失效準則
    2.5 結構疲勞壽命預測方法
        2.5.1 基于應力的疲勞模型
        2.5.2 基于應變的疲勞模型
        2.5.3 基于能量的疲勞模型
        2.5.4 基于蠕變的疲勞模型
        2.5.5 基于損傷破壞的疲勞模型
    2.6 章節(jié)小結
第三章 基于溫度的疲勞仿真分析
    3.1 引言
    3.2 車燈內的溫度變化
        3.2.1 溫度場與等溫面
        3.2.2 初始邊界條件
    3.3 熱應力理論
        3.3.1 熱應力概述
        3.3.2 熱彈性力學基本方程
        3.3.3 熱彈性理論的基本方程
    3.4 有限元模型的建立
        3.4.1 三維設計軟件CATIA簡介
        3.4.2 車燈整燈結構模型的處理
        3.4.3 車燈構成的材料
        3.4.4 車燈結構網(wǎng)格的劃分
        3.4.5 邊界約束設置和加載求解
    3.5 壽命計算與分析
        3.5.1 熱應力討論與分析
        3.5.2 燈體受熱應力壽命分析
    3.6 本章小結
第四章 車燈振動疲勞仿真分析
    4.1 引言
    4.2 車燈結構振動疲勞分析
        4.2.1 車燈的振動環(huán)境
        4.2.2 有限元模擬流程
    4.3 模態(tài)分析簡介
        4.3.1 模態(tài)分析理論基礎
        4.3.2 結構的固有模態(tài)
    4.4 車燈結構振動疲勞分析
        4.4.1 輸入載荷
        4.4.2 材料的性質
    4.5 車燈結構的振動疲勞壽命預測
        4.5.1 車燈疲勞壽命求解流程
        4.5.2 Manson高周疲勞經(jīng)驗公式
        4.5.3 Miner線性累積損傷理論
        4.5.4 基于高斯分布的Steinberg模型
    4.6 振動疲勞壽命計算
        4.6.1 車燈疲勞壽命求解流程
    4.7 本章小結
第五章 熱與振動耦合下的疲勞壽命
    5.1 引言
    5.2 耦合作用下的壽命計算
    5.3 熱載荷條件下的疲勞壽命
    5.4 車燈結構隨機振動疲勞分析
        5.4.1 載荷輸入與材料
        5.4.2 材料的S-N曲線
        5.4.3 Goodman公式的應用
        5.4.4 結果分析
    5.5 振動疲勞壽命計算
        5.5.1 熱機耦合下燈體的疲勞壽命分析
    5.6 熱負荷與隨機振動的疲勞壽命
    5.7 本章小結
第六章 實驗試驗分析
    6.1 引言
    6.2 實驗方案
        6.2.1 加速壽命公式
        6.2.2 實驗方案的設計
        6.2.3 實驗設備儀器
    6.3 試驗過程
        6.3.1 模態(tài)試驗原理與方法
        6.3.2 隨機振動實驗
    6.4 實驗結果
        6.4.1 模態(tài)實驗結果
        6.4.2 隨機振動實驗結果
    6.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的成果
致謝



本文編號：3174740