针对麦弗逊悬架辊问题,吉利公司设计了一种新型的前悬架。悬架是类似的麦弗逊悬架结构,但它有效解决了轧辊的问题。然而,这种悬架的动态特性和疲劳寿命均较差。因此,本文对所提出的新型悬架的问题进行了详细的研究和优化。本文建立了悬架系统的多体动力学模型。通过实验获得了车轮中心的振动位移,并将其应用于多体动力学模型,模拟实际工况。然后,我们提取了一个点的振动位移,并与实验结果进行比较,以验证悬架的多体动力学模型的准确性。作用在悬挂避震器的动态负载的多体动力学模型获得并应用到该避震器的有限元模型。然后,在加载位置的应力进行了计算,并导入Nastran进行避震器疲劳耐久性分析。然后,基于遗传算法优化的动态特性和避震器疲劳寿命。最后,对悬架系统的隔振比进行优化,对优化前后的隔振率进行比较,验证优化效果。本文创新性地结合动态分析悬架与疲劳寿命评估。在这种方式下,悬架系统具有较好的动态特性和较高的疲劳寿命。
2理论背景
疲劳的地方和永久性的结构变化发生在裂纹或完全断裂的材料在一个点或某些点的扰动应力扰动后发生的局部和永久性的结构变化。一般情况下,循环荷载引起的疲劳破坏比“安全”的负荷,根据静态强度分析。传统静强度分析方法不能解决疲劳问题。疲劳是导致结构破坏的主要原因之一。它是结构可靠性试验中需要考虑的主要因素[ 5 ]。高周疲劳也被认为是应力疲劳,因为它主要是由应力幅值决定的。在这种情况下,材料的循环应力远远小于其屈服极限。周期数是大的损害之前,一般来说,它比105-106。当循环应力小,弹性应变成为占主导地位。在一定程度上,弹性应力会转变为塑性应力。在这种情况下,塑性应变开始逐渐占据主导地位。一般情况下,高周疲劳的应力水平是低的。在这种情况下,材料的变形在弹性范围内,应力与应变成正比。一般情况下,材料的疲劳性能可以用“应力循环次数”曲线来描述。