机械设计与研究

机械设计与研究 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (02): 36-40.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4874

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某ABS阀支架振动疲劳分析及其优化设计

聂鹏;钟自锋;   

  1. 华东交通大学交通运输与物流学院;
  • 出版日期:2019-04-20 发布日期:2019-04-20

  • Online:2019-04-20 Published:2019-04-20

摘要： 为了解决某ABS阀支架断裂失效问题,首先基于有限元方法对其进行模态分析,分析结果表明其前两阶固有模态频率与发动机的激励频率相一致,将产生共振,不满足模态性能要求。然后采集横梁左、右端的载荷谱,将其转换为功率谱密度载荷,并通过单位激励的频率响应分析,建立单位激励与应力之间的传递函数,以此对其进行振动疲劳分析,分析结果表明该支架的疲劳循环次数低于目标值,不满足疲劳性能要求,并且其危险点与断裂位置相同。再采用霍克-吉维斯直接搜索算法对该支架进行参数优化,并新增一条加强筋,得到最终对优化方案。优化之后该支架的第一阶频率能够避开发动机激励频率,其疲劳循环次数高于目标值,其重量也降低了16%,能够同时满足模态性能、疲劳性能和轻量化的要求。最后对优化方案进行道路验证和测试,测试结果表明该支架的振动激励降低了39.3%,优化效果比较明显,并且没有出现开裂现象。

关键词: 支架, 断裂, 模态, 功率普密度, 疲劳, 优化

Key words: bracket, fracture, modal, failure, power density, fatigue, optimization