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基于载荷谱进行汽车前轴寿命估算方法研究
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摘要
本文针对载重车前轴疲劳强度问题,主要解决了前轴疲劳寿命预估中的三个问题,即结构承受的载荷谱问题、真实结构的P-S-N统计数据问题、如何进行疲劳寿命预估问题。通过用户使用调查,总结归纳了用户车辆使用状况,依据用户使用状况,对载重车前轴在不同路况下的真实载荷谱进行了测试,经载荷谱数据处理与统计规律分析,得到了可用于前轴疲劳寿命预估载荷谱,解决了以往前轴疲劳寿命预估时缺乏真实结构载荷谱的问题;利用成组试验法与寿命对数正态统计法,对研究的真实载重车前轴在不同载荷作用下的疲劳寿命进行了台架试验与寿命统计分析,得到了真实结构的P-S-N参数,解决了结构寿命预估的P-S-N参数问题,较通过材料疲劳特性参数获得的结构P-S-N参数更准确;通过结构疲劳累积损伤理论的比较分析,应用线性疲劳累积损伤理论对汽车前轴在实际测试地区的使用寿命进行了估算,得到了与实际较吻合的寿命估计结果。本文所研究的前轴寿命估算方法可适应于载荷车前轴的寿命预测与结构改进参考。
With furious competition in automobile market ,user’s requirements for the reliability、harshness & safety become stronger and stronger , the complexity of component structure、the multiplicity and the irregularity of component service condition leads to more difficulty in its development process, the reliability of components has greater effect on economic benefit of enterprise ,all these mentioned above require that product development departments should apply modern fatigue & reliability design method in product design process ,to increase compete power in product market .
     Based on above causes ,the project is presented, the purposes of this paper are as follows:
     To predict product failure state、find and solve weak place of components in design as quickly as possible ,efficiently combining fatigue reliability test、structure analysis、reliability design works and etc. ,to produce a set of fatigue reliability development techniques of product ,to establish a kind of design & calculation method process basing on statistics and probability . all these works are done according to actual load spectra and fatigue life of automobile components.
     This paper has measured and got a long-8km-distance load spectra of automobile front axle under actual vehicle service condition, measured and got its P-S-N fatigue characteristic curve parameters, and predicted its service life , so that a strong support for design of automobile front axle has given.
     Main tasks of this project:
     Determined calibration coefficient of load vs. strain for measuring position using multi-direction load calibration method ;measured each load condition parameters for simulation automobile users ;packed up and concluded multi-load spectra correlative to user service distance ,basing on investigation of user service condition and actual measuring load parameters of automobile components ,determined load levels and load magnitude for test rig of getting P-S-N fatigue characteristic curve parameters, produced P-S-N fatigue characteristic curve parameters by using group test method、determining least test samples for each level load、dealing with strange data and valid test data ,regressed all kind of P-S-N fatigue characteristic curve of different probability using power function for three parameters to deal with fatigue life test data of front axle , basing on the life under different level load of test rig, predicted service life of automobile front axle under a long-80,000km-distance load spectra of user service condition using fatigue liner accumulative damage thesis.
引文
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