扭力梁式后悬架扭转工况下横梁疲劳特性研究

基于有限元仿真,对扭力梁式后悬架扭转工况下横梁的疲劳特性进行了分析,提出了一种利用等效试样预测复杂结构零件疲劳寿命的新方法;建立了扭力梁式后悬架仿真模型,分析了横梁的应力分布规律;基于静力学分析结果,结合FB590高强钢疲劳寿命曲线、成形后横梁表面粗糙度以及表面残余应力,根据名义应力法和Gerber平均应力修正计算了横梁的疲劳寿命,并根据危险区弯曲变形程度设计了不同弯曲半径的等效试样(AR、R20和R10)进行疲劳试验和疲劳断口分析,实现了对横梁疲劳台架试验结果的有效预测。结果表明,在扭转工况下横梁疲劳危险区与应力集中区位于过渡段转角处,横梁的工况幅值-寿命曲线有效覆盖了服役情况下的所有负载情况,并得到了实际载荷谱的应力幅值参考范围;在台架试验中,R10与AR、R20等效试样交点寿命在横梁实际断裂寿命区域内,表明设计的等效试样疲劳试验可以有效表征横梁危险区的疲劳性能。

汽车多连杆与扭转梁后悬架结构的共线生产应用

现有汽车制造过程中,多车型、多平台共线生产逐渐成为应用趋势。为提高汽车底盘系统装配线的柔性,结合产品结构特点及生产现场实际情况,从装配工艺、设备形式、质量保证3个方面出发,阐述了汽车多连杆与扭转梁式后悬架结构的共线生产的特点和要求,总结了2种后悬架结构共线生产的原则及措施,以便更好地适应汽车柔性化生产需求。

新能源车型后制动器Moan噪音分析与工程实践

以某新能源车型制动Moan噪音问题的测试排查分析过程为例,系统地阐述了制动Moan噪音发生的原理,给出工程控制的措施,并进行了实车改进方案的有效性验证,同时发现新能源车型相比传统燃油车更容易激发制动Moan噪音的潜在影响因素,对提升制动NVH性能工程开发具有较重要的借鉴和指导意义。

某纯电动汽车路噪性能优化

为解决某纯电动汽车行驶时传递到车内的路噪过大的问题,利用“源-路径-响应”的排查方法,对轮胎、后扭力梁、车身板件进行排查,识别出后扭力梁模态与路面激励耦合,对路噪起到了放大作用,通过虚拟验证对车身板件进行动态特性分析,识别出后侧围区域模态与声腔模态耦合,是整车车内路噪过大的主要原因。通过在侧围外板与C柱和D柱之间增加支撑结构,提升侧围外板局部刚度,由此优化后侧围区域的模态频率及振动幅值,对该方案进行车内路噪实车测试,结果表明,78~90 Hz、120 Hz、200~220 Hz频率区间车内噪声显著降低,主观评价车内路噪满足要求。

某轿车蠕行工况后制动器颤鸣声的测试分析与改进

随着汽车动力性能的提升以及底盘轻量化技术的广泛应用,对整车制动效能的功能设计要求越来越高,而市场用户又高度关注行车制动过程的舒适性。因此,如何全面考虑车辆使用的工况与环境条件,如何先期控制与充分验证各项制动性能属性,是困扰目前汽车制动设计的技术难题。以某紧凑型轿车后制动器颤鸣问题为研究对象,系统介绍低频颤鸣声识别和排查分析的过程,基于简化的后制动器动力学耦合模型,提出增加卡钳与后扭梁之间连接板部件厚度的改进方案,并通过实车试验验证方案的有效性,可为解决类似的汽车制动低频噪声问题提供借鉴与参考。

基于有限元分析的扭力梁后桥疲劳寿命研究

为研究汽车扭力梁后桥疲劳寿命,以某商用车扭力梁后桥为研究对象,应用Hyper Mesh软件进行扭力梁后桥有限元建模和仿真,对扭力梁后桥进行静强度分析,确定应变片测点。采集汽车扭力梁后桥各种路况下的工作载荷,分别采用n Code软件和随机载荷谱下计算汽车扭力梁后桥疲劳寿命,均与实际试验结果吻合。通过多通道台架试验对其进行验证,结果表明该仿真方法较为准确。对扭力梁后桥的精准建模,进一步提升其疲劳寿命预测准确性,为零部件的设计提供参考,从而提高车辆行驶安全。

典型危险工况下汽车后扭力梁结构开裂分析

为找出某车后扭力梁结构在路面随机载荷激励下容易存在塑性变形进而出现开裂问题,对后扭力梁结构的强度进行分析。针对该车后扭力梁实际工作状态,提出了三种典型的危险工况。基于后扭力梁结构有限元模型的建立复现其服役状态下的边界条件,对后扭力梁三种典型危险工况的应力进行计算。分析结果表明在三种典型危险工况下后扭力梁的上加强件和横梁加强件出现集中应力且超过了材料的屈服强度导致结构开裂,出现开裂现象的部位与实际情况吻合。基于实车道路试验对后扭力梁结构关键部位的应变信号测试,结果表明后扭力梁结构横梁加强件等关键部位的理论应变水平与试验值吻合很好,验证了有限元模型的准确性和方法的可行性。

后扭力梁轴头载荷谱仿真及疲劳寿命预测

为了更准确预测后悬架扭力梁疲劳寿命,对后扭力梁轴头载荷时间历程进行了动态仿真和试验验证。采用多体动态仿真软件ADAMS建立了虚拟样机模型,运用扫频技术得到系统的传递函数,以样车道路实测悬架弹簧垂向位移为参考,利用反求迭代法获得了轴头载荷的时间历程,并通过台架试验对其准确性进行验证,结合部件的S-N疲劳特性曲线,采用准静态法和PalmgrenMiner线性累计损伤法对后扭力梁结构的疲劳寿命进行了预测。结果表明,后扭力梁结构最低寿命为76.4周,而较低寿命区位于横梁中间固定垫片的焊点处,并与实际相符。通过获得的后扭力梁轴头的载荷信息,可以准确地预测结构疲劳寿命,对结构载荷的迭代仿真和寿命预测具有一定的工程应用价值。

模态试验在后扭力梁上的应用

针对汽车后扭力梁结构在道路随机载荷激励下容易出现振动疲劳现象,采用模态试验法对其在自由状态下的模态参数进行分析,获取其振动特性。通过对模态试验中的悬挂位置、激励位置和测点位置的优化,测得后扭力梁的自由模态频率。最后将模态试验获取的后扭力梁结构前十阶自由模态频率与有限元计算结果进行比较,分析表明采用优化后的模态试验方案能够获得较准确的结构自由模态频率,与有限元计算结果具有很好的一致性。

汽车后扭力梁结构的模态分析

为揭示某汽车后扭力梁在实际道路激励工况下容易出现振动疲劳的机制,需要对结构固有振动特性进行分析。为了得到后扭力梁结构更为准确的固有振动特性,对模态试验中的悬挂位置、激励位置和测点位置的布置方式进行重点分析,并结合结构的实际情况进行优化。采用优化后的最佳模态试验法识别后扭力梁结构在自由-自由工况下的模态参数,得到结构固有频率和振型特征。通过对比可知:后扭力梁结构前10阶自由模态频率吻合很好,误差控制在6%内。这表明采用优化后的模态试验方案能够更为准确地识别结构的模态频率,得到结构固有振动特性。

汽车后扭力梁橡胶衬套复杂边界条件的分析

为消除后扭力梁橡胶衬套简化成铰接或圆柱副约束给数值计算带来的较大分析误差,对其边界约束进行了讨论,并通过有限元分析得到其工作模态参数,最后通过道路试验确定其边界条件。首先考虑车辆载荷及后扭力梁与相关结构之间的作用,重点讨论橡胶衬套的复杂边界约束,对可能存在的边界约束状态予以研究。其次重构了满载条件下后扭力梁的有限元模型,进而计算得到对应工况下后扭力梁的工作模态参数。最后,基于整车道路实验和工作应变模态识别法得到后扭力梁低阶模态频率,通过对比验证了所建立模型的正确性,解决了后扭力梁结构橡胶衬套复杂边界约束难以确定的难题。

扭转梁后桥疲劳试验规范研究

以扭转梁后桥为对象,运用Adams软件对整车参数进行分析,得出后轴轴荷是影响后轮轮心垂向力幅主要因素,然后运用Hype Works软件分析后轮轮心垂向力幅与轮心位移幅的关系,最终得出结论:后轴轴荷是后轮轮心位移幅的最主要因素。继而通过对现有多种乘用车扭转梁后桥疲劳试验案例的研究分析,建立了后轴轴荷与扭转梁后桥疲劳试验加载位移之间的数学关系。由此,建立了通用的扭转梁后桥疲劳试验规范。最后通过将新规范与旧规范进行对比分析,验证了新规范的有效性。

某扭力梁式后悬架强度分析与优化(英文)

建立了某扭力梁式后悬架有限元模型,分析了某扭力梁式后悬架在极限左转向、冲击、制动、极限扭转等工况下的受力情况,针对这4种工况,对该悬架进行有限元仿真,分析扭力梁在各个工况下的应力分布状况。根据计算结果对该后悬架进行结构优化。结果表明:改进后扭力梁最大应力得到显著降低,且应力分布有明显改善,达到优化目的。

汽车扭力梁式后悬架轴头载荷谱仿真分析

在汽车后悬架结构优化设计问题的研究中,针对悬架系统中存在非线性弹性部件使得轴头载荷难以通过解析法获得的问题,为了获得汽车扭力梁式后悬架轴头更为准确的载荷谱,提出了一种求解汽车扭力梁式后悬架轴头载荷谱的计算机仿真方法。根据迭代逼近原理,采用牛顿下山法为迭代收敛判断方法,结合Simulink联合仿真技术,迭代仿真得到后扭力粱轴头的载荷谱。采用系统刚柔耦合多体动力学模型,通过分析系统传递函数,反求得到轴头载荷动态仿真的激励信号。以样车道路试验实测的后扭力梁弹簧垂向位移为参考,运用牛顿下山法仿真得到轴头载荷时间历程。改进的仿真方法的准确性在后扭力梁整车的道路模拟台架试验上得到验证。研究证明,仿真结果与实际吻合较好,其为结构设计优化和振动疲劳评估提供基础。

扭转梁后桥侧向力试验规范的研究

运用ADAMS软件对整车参数进行分析,结果表明后轴轴荷是影响后轮轮心侧向力的主要因素。据此,采用Hyper Works软件对其扭转梁后桥进行有限元分析,得出轮心侧向力幅与横梁关键部位应力幅呈线性关系。接着通过对现有多种乘用车扭转梁后桥疲劳试验案例的研究,建立了后轴轴荷与扭转梁后桥疲劳试验加载力之间的数学关系,制定了通用的扭转梁后桥侧向力试验规范。最后对新、旧规范进行对比分析,验证了新规范的可行性。

扭力梁后桥剪切中心对悬架性能的影响（英文）

应用多体动力学仿真软件ADAMS建立了扭转梁后悬架刚柔耦合模型,通过试验数据验证了悬架模型的准确性。运用图解法推导了悬架硬点及剪切中心同侧倾中心的几何关系。用建立的悬架模型和实车试验数据验证了这一几何关系的准确性。对于不同剪切中心位置的悬架模型做多工况的仿真试验,得出剪切中心对悬架K&C特性的影响,阐述剪切中心合理的选取方式,为扭转梁后桥的早期开发及后续设计提供了依据。

轿车后排鼓音的优化改进

首先介绍传递函数理论,提出一种基于振动传递函数的方法分析后扭力梁的振动传递特性,使其避开峰值频率来改善后排噪声问题。以某紧凑型轿车为例,通过实验测试发现其存在后排鼓音问题,利用CAE分析方法找到产生的原因,提出几种后扭力梁纵臂加粗优化方案来解决该问题,通过分析后扭力梁的振动传递函数并加以实验验证,最终确实定优化方案,较好解决后排鼓音问题。

某纯电动汽车扭力梁式后悬架强度分析与优化数值模拟

为了分析某纯电动汽车后悬架的强度,应用有限元法对某款纯电动汽车扭力梁式后悬架进行了静力学分析,获得了静止、制动、转向、单边悬空4种典型工况下应力分布情况。对原有结构中扭转横梁和弹簧座设计薄弱环节进行了结构优化。结构优化后,显著改善了4种典型工况下的应力分布情况,达到优化目标。同时,对后悬架进行了约束模态分析。结果显示,后悬架的固有频率有效避开了激振频率范围,从而避免共振和疲劳损坏,为准确预测和评估后悬架设计阶段悬架的整体性能提供了数据参考。

扭转梁后桥焊接残余应力与变形研究

建立了扭转梁后桥的有限元模型,利用热弹塑性分析理论,通过SYSWELD软件分析它的应力和变形。结果表明,后桥的最大残余应力为725.5 MPa,它位于肋板与横梁相连的焊缝区域上,焊缝及其附近区域均出现较大残余应力,在329.8~527.6 MPa范围内,横梁上除焊缝区域外的残余应力在0~263.8MPa之间,离焊缝较远的区域残余应力都相对较小,如套筒、纵臂上离套筒较近的区域、弹簧座中间等。最大变形位于横梁的离焊缝不远的两侧区域以及肋板与两个弹簧座相连的两边边缘区域上,最大变形量为0.91 mm;焊缝及其附近区域的变形都相对较大,在0.50~0.75mm之间;在后桥的约束部位,如横梁中部、套筒等和离焊缝较远的部位的变形相对较小。此研究结果可用于指导后桥的实际生产。

后扭转梁总成开裂分析

针对某SUV车型后扭转梁总成开裂问题,采用SEM、元素含量、金相和显微硬度等方法系统地分析后扭转梁总成开裂的原因。分析结果表明零件开裂为疲劳开裂。焊接接头过热区和正火区材料性能差异较大,耐久试验中材料变形不均易产生应力集中,且焊接质量不佳是造成扭转梁总成失效的原因。最后针对此类失效给出相应的解决措施。