机械设计与研究

机械设计与研究 ›› 2018, Vol. 34 ›› Issue (04): 172-176.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4683

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汽车后悬架拖曳臂台架疲劳试验失效分析及其改进

胡勇;   

  1. 华东交通大学交通运输与物流学院;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要： 为解决某SUV后悬架拖曳臂台架试验耐久失效故障,首先建立后悬架系统有限元分析模型,根据悬挂系统耐久试验装置及其失效工况,在轮心处沿着纵向施加6 000 N,对其进行强度分析,以此确定应变片测试位置。然后基于胡克定律对测试数据进行处理计算,得到测试点的应力值,与有限元模型进行对标分析,分析结果表明两个应变片测试点的台架试验结果与有限元分析的误差率分别为4.5%和5.1%,因此该有限元模型具有很高的准确性。再基于对标成功的有限元分析模型,约束车身所有自由度,在轮心位置施加以纵向力12 000 N,分析结果表明拖曳臂的最大应力为397.3 MPa,并且其应力集中位置与裂纹源一致。通过在开裂的螺栓孔处焊接大垫片,改进之后拖曳臂的最大应力为313.74 MPa,其较改进之前降低了21.1%。最后基于Miner线性损伤理论和Ncode软件对拖曳臂原始方案和改进方案进行分析,其最大损伤值分别为2.3和0.9,相应的拖曳臂疲劳寿命提高了60.9%,改善效果非常明显,其最大损伤值位置也与失效件裂纹源位置相吻合,并且其改进方案最终顺利通过了悬挂系统的台架耐久试验验证。

关键词: 拖曳臂, 有限元模型, 失效, 应变片, 对标, 疲劳寿命

Key words: trailing arm, finite element analysis model, strain gauges, comparative, fatigue life