基于MSC.Fatigue的汽车横向稳定杆疲劳可靠性仿真及试验研究.pdfVIP

基于 MSC．Fatigue的汽车横向稳定杆 疲劳可靠性仿真及试验研究 黄 康 戚士兵 叶 鹏 合肥工业大学 合肥 230009 摘 要 ：基于传统汽车稳定杆疲劳可靠性设计偏于保守，造成疲劳没计缺乏科学依据、开发周期长、零件 过于笨重 、疲劳可靠性低等情况，提出将疲劳可靠性方法与疲劳有限元设计方法相结合，利用专业疲劳分析软 件MSC．Fatigue，建立汽车稳定杆有限元模型，利用有限元方法计算其最小疲劳寿命和寿命分布，从而得到稳定 杆的受力 、危险部位 、疲劳寿命等情况。稳定杆疲劳试验表明，预估结果与试验结果相吻合，为汽车稳定杆的 材料选择 、结构优化、疲劳设计提供了参考。 关键词：汽车；横向稳定杆；疲劳寿命 ；MSC：Fatigue 中图分类号：U463．33 1 文献标识码 ：A 文章编号：1001—0785 (2012)07—0085一o4 Abstract：Basedonthesituationthatthetraditionalfatiguereliabilitydesignoi’automotivest曲ilizerbarisrathercon— servative，whichresultsinthelackofscientificbasisinfatiguedesign，longerdevelopmentperiod，cumbersomecompo— nents，loWfatiguereliability，etc．，thispaperputstorwardthecombinationmethodoffatiguereliabilityandfatiguefinite elementdesign．Tile finite elementmodelofautomotive stabilizerbarisbuiltby the specialfatigue analysissoftware MSC．Fatigueinthepaper，andtheminimum fatiguelifeandlife．distributionarecalculatedbyfiniteelementmethodinor— dertofigureouttheloadingcondition，dangerouspositionandfatiguelifeofthestabilizerbar．Thefatiguetestofthestabi- lizerbarshowsthattheestimatedresultagreeswiththeexperimentalone．Itprovidesreferenceforthestabilizerbar’Smateri- alselection，structureoptimizationandfatiguedesign． Keywords：automotive；stabilizerbar；fatiguelife；MSC．Fatigue 汽车横 向稳定杆的疲劳特性，为设计具有最佳性 0 引言 能的汽车稳定杆提供数据支持，在汽车设计 中具 汽车横向稳定杆是汽车独立悬架系统 的重要 有重要的地位。 安全件，在汽车转弯或遇到阻力下产生侧倾时给车 我国汽车横向稳定杆的疲劳可靠性设计 目前 辆快速施加反侧倾力矩 ，其主要任务是增加低速 还处在类 比设计和经验设计阶段，设计偏于保守， 敏捷性 ，提高高速稳定性，降低转向不足，减小 这对整车性能和成本控制非常不利，造成零部件 侧倾角，增加舒适性L】J。在汽车正常行驶 (车身 疲劳设计缺乏科学依据，开发周期长，零件过于 上下振动)时，横向稳定杆不起作用；一旦车身 笨重，疲劳可靠性低。针对这些 问题，本文提出 倾斜 ，稳定杆立即提供一个反倾力矩 ，阻止车身 一 种综合采用有限元计算结果进行疲劳可靠性设 倾斜。