某型越野車折疊式軟頂?shù)膭?dòng)力學(xué)分析與壽命預(yù)測(cè).pdf

1、折疊式軟頂機(jī)構(gòu)是敞篷汽車的重要組成部分，其動(dòng)態(tài)特性和運(yùn)動(dòng)磨損直接影響整車的穩(wěn)定性和使用壽命。以某型號(hào)越野車的折疊式軟頂為研究對(duì)象，將其簡(jiǎn)化為平面八桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和壽命預(yù)測(cè)。
　　本研究基于閉環(huán)矢量法建立折疊式軟頂機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，在MATLAB軟件中通過(guò)牛頓-辛普森迭代法對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程進(jìn)行求解。在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，利用達(dá)朗貝爾原理和牛頓第二定律建立機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題的平衡方程，同時(shí)根據(jù)拉格朗日原理建立機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)正問(wèn)題的平衡方

2、程，利用MATLAB軟件求解獲得機(jī)構(gòu)各關(guān)節(jié)鉸處的約束力隨輸入角變化的曲線。在Solidworks軟件中建立折疊式軟頂機(jī)構(gòu)的三維模型，導(dǎo)入 ADAMS進(jìn)行機(jī)構(gòu)的模擬仿真，并將仿真結(jié)果與MATLAB理論數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了所建折疊式軟頂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型的正確性。以非線性彈簧阻尼模型和修正的庫(kù)倫模型為基礎(chǔ)建立含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副接觸力計(jì)算模型，利用二狀態(tài)間隙模型建立機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程。通過(guò)ADAMS進(jìn)行含間隙機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真，獲得轉(zhuǎn)動(dòng)

3、副間隙在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的變化情況，分析了不同間隙情況下機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性。考慮機(jī)構(gòu)中的尺寸誤差、轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙和磨損，并將其看作隨機(jī)變量，根據(jù)環(huán)路增量法和有效長(zhǎng)度理論建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差方程。根據(jù)機(jī)構(gòu)的失效條件，建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可靠性方程，提出機(jī)構(gòu)的壽命預(yù)測(cè)方法。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙對(duì)折疊式軟頂機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡影響甚微，間隙越大機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)鉸處的約束力波動(dòng)越劇烈，機(jī)構(gòu)的可靠性壽命也越低。所提出的分析方法對(duì)已有折疊式軟頂機(jī)構(gòu)的分析優(yōu)化和新型機(jī)構(gòu)的開(kāi)發(fā)具有重要