可伸縮集裝箱半掛車車架疲勞壽命分析研究.pdf

1、車架是半掛車各部件總成的核心，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度對半掛車的載荷、振動、疲勞壽命等多方面性能具有決定性影響。目前，國內(nèi)的半掛車疲勞分析多是通過有限元法及動力學(xué)知識對單一的車架總成或零部件進(jìn)行分析，但集裝箱半掛車在實(shí)際行駛過程中，運(yùn)載貨物的集裝箱本身也具有較大的剛度，會對車架的整體受力產(chǎn)生較大的影響，因此本文在考慮集裝箱剛度和車架與集裝箱接觸的情況下，對伸縮式半掛車車架進(jìn)行了分析并與運(yùn)載散裝貨物工況下的車架進(jìn)行了對比，結(jié)果表明考慮集裝箱剛度的

2、半掛車車架分析結(jié)果更符合這類半掛車的實(shí)際使用情況，并據(jù)此提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，取得良好的設(shè)計(jì)效果，為相關(guān)車型的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了參考。
　　 本文主要研究了載運(yùn)集裝箱時集裝箱對伸縮式車架疲勞壽命的影響，針對不同工況下伸縮式半掛車車架進(jìn)行了疲勞分析，并在保證車架疲勞強(qiáng)度不降低的情況下對半掛車車架進(jìn)行了優(yōu)化。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1)根據(jù)伸縮式半掛車的特點(diǎn)分別建立車架與相應(yīng)集裝箱的有限元模型，并通過1D單元及面接觸來模擬各個

3、車架部件之間和車架與集裝箱之間的連接。通過模態(tài)分析研究車架的振動特性，然后根據(jù)不同工況分別對車架進(jìn)行強(qiáng)度分析，結(jié)果分析表明，考慮集裝箱時的車架強(qiáng)度分析更符合這類車型的實(shí)際使用情況。
　　 2)在ADAMS/Car中建立該半掛車的剛?cè)狁詈隙囿w動力學(xué)模型，其中考慮車架作為柔性體對載荷分布的影響。通過仿真得到整車在B級路面行駛時車架七個安裝點(diǎn)的載荷峰值，輸入Hypermesh中，采用慣性釋放法計(jì)算獲得車架七個受力部位各自在單位載荷作用

4、下的應(yīng)力分布。
　　 3)根據(jù)整車仿真得到路面載荷譜，并結(jié)合車架單位載荷作用下的應(yīng)力分布狀況和車架材料屬性，對兩種運(yùn)載工況下的伸縮式車架分別進(jìn)行疲勞壽命分析，得到壽命云圖，通過與實(shí)際破壞件對比一定程度驗(yàn)證了其仿真模型的可行性。
　　 4)以彎扭工況下車架材料的許用應(yīng)力為約束條件，將伸縮式車架各構(gòu)件的板厚做為設(shè)計(jì)變量，對車架進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算并對優(yōu)化后的車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證，結(jié)果顯示最終優(yōu)化車架的質(zhì)量比原車型減輕了8.6％。

5、
　　 本文在兩種不同的運(yùn)載工況下，分別對伸縮式車架進(jìn)行疲勞強(qiáng)度分析并對其進(jìn)行尺寸優(yōu)化，結(jié)果表明:集裝箱剛度會對車架的整體受力產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而影響整體車架的疲勞強(qiáng)度;在運(yùn)載相同貨物集裝箱時，車架拉伸后由于后軸部分載荷向前轉(zhuǎn)移使得拉伸后車架疲勞壽命高于縮短時的車架;在保證疲勞強(qiáng)度不降低的情況下，優(yōu)化后的車架重量比原先減少了8.6％。同時，本文采用的分析方法可為以后帶有貨箱的車輛仿真提供一種新的分析流程，并且其拉伸前后車架的分析