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《吉林大学》 2012年
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基于有限元方法的某变速器箱体的疲劳寿命预测与研究

赵文峻  
【摘要】:本文结合长春市科技局支撑计划项目“基于载荷谱的汽车变速器箱体结构拓扑优化集成技术研究与产品开发”中的变速器箱体的疲劳寿命分析内容进行的。面对变速器箱体的更改材料后,质量变大的问题。采用拓扑优化对变速器箱体的进行轻量化处理。在此过程中,将采用有限元方法和多体动力学结合的方法,对变速器箱体进行疲劳寿命预估计算,为拓扑优化提供可靠性标准。 研究内容包括变速器箱体的有限元模态分析和试验模态分析、整车强化坏路试验、四柱试验台仿真、箱体有限元模型应力分析和疲劳寿命预测等方面。 本文首先利用变速器箱体的模态试验和有限元方法的模态分析,对有限元模型的正确性进行验证;然后,通过LMS.Test.Lab测试系统,在整车试验场进行可靠性组合道路试验中,对四个轮心处的加速度信号进行采集,并且利用Matlab对采集的信号进行奇异点的剔除。接着,利用MSC.ADAMS/Car和HyperMesh软件建立的该轻型货车刚柔耦合动力学模型来建立MSC.ADAMS四柱试验台,将在整车试验中获取的四轮中心的加速度信号加载到四柱试验台上进行动力学仿真分析,获取变速器箱体与车架连接处的载荷时间历程。最后,编制材料的S-N曲线,使用名义应力法,将获取的载荷时间历程导入到MSC.Fatigue对拓扑优化前后的变速器箱体进行疲劳寿命预测。从而得到优化前后的箱体的疲劳寿命,所得结果满足使用要求。并且,通过设置门槛值和不设置门槛值,使用多通道提取峰谷值来编制加速疲劳载荷,取得了良好的效果。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U463.212

【参考文献】
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