[发明专利]一种宽体矿用车车架疲劳寿命预测方法

说明书

本发明属于汽车工程技术领域，具体的说是一种宽体矿用车车架疲劳寿命预测方法。该预测方法包括以下步骤：1、试验提取宽体矿用车车桥轴头上的加速度信号；2、建立整车刚柔耦合模型；3、将加速度信号进行虚拟迭代转换成车桥轴头位移信号；4、将车桥轴头位移信号输入整车刚柔耦合模型中，计算得到车架与其他结构各个连接点处的载荷随时间的变化曲线；5、对车架柔性体模型即有限元模型进行静态仿真分析；6、将车架材料的S‑N曲线、车架静力分析结果文件、各个连接点载荷随时间的变化曲线输入到软件nCode中计算。本发明能根据试验测量的车桥轴头加速度，通过仿真分析，准确寻找车架疲劳寿命低的危险位置，预测宽体矿用车车架疲劳寿命。

技术领域

本发明属于汽车工程技术领域，具体的说是一种宽体矿用车车架疲劳寿命预测方法。

背景技术

随着现代汽车技术的发展，汽车除了作为代步工具还衍生出许多其他功用，如消防车、高空作业车、垃圾清扫车、宽体矿用车等。然而跟普通大众直接相关的仍是乘用车，因此乘用车的研发技术相较于其他商用车的研发技术发展得更为迅速，包括汽车结构的疲劳耐久性分析。疲劳破坏就是机械结构在承受远小于材料本身极限强度的交变载荷作用下发生的破坏现象。车架作为整个汽车的基体，承受着车内外的各种载荷，其可靠性性能直接或间接的影响其它相连部件的相关使用性能，因此，车架的疲劳分析十分重要。相对乘用车而言，宽体矿用车行驶工况差、承载质量大导致车架承受的交变载荷更大，更容易发生疲劳损伤，因此对其进行疲劳仿真分析是非常有必要的。

目前针对乘用车各个结构进行疲劳仿真分析的研究较多，较少研究宽体矿用车车架。针对宽体矿用车车架的疲劳寿命研究更多是根据经验法或者试验法，经验法准确度较低，而试验法耗时久且成本高，因此可以运用虚拟仿真分析的方法进行车架疲劳寿命预测。为了模拟实际宽体矿用车的行驶过程，需要对仿真模型输入外部激励，然而工程中，位移激励难以试验测量，同时宽体矿用车行驶工况复杂，路谱难以测量，且实际轮胎特性难以模拟，若单独针对车架进行分析需要试验测量的激励点过多，由上可知运用虚拟仿真分析的方法具有一定的局限性。

发明内容

本发明提供了一种宽体矿用车车架疲劳寿命预测方法，能根据试验测量的车桥轴头加速度，通过仿真分析，准确寻找车架疲劳寿命低的危险位置，预测宽体矿用车车架疲劳寿命，解决了现有矿用车车架疲劳寿命预测方法存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种宽体矿用车车架疲劳寿命预测方法，该预测方法包括以下步骤：

步骤一、提取宽体矿用车车桥轴头上的加速度信号；

步骤二、建立整车刚柔耦合模型；

步骤三、运用虚拟迭代软件Femfat.lab对步骤一提取的加速度信号进行处理转换成车桥轴头位移信号；

步骤四、将步骤三迭代得到的车桥轴头位移信号输入整车刚柔耦合模型中，计算得到柔性车架与其他子系统各个连接点处的载荷随时间的变化曲线；

步骤五、运用软件Optistruct对步骤二的整车刚柔耦合模型中的车架柔性体模型即有限元模型进行静态仿真分析，导出op2文件；

步骤六、将通过查表得到的车架材料的S-N曲线、车架静力分析结果文件即上述op2文件、各个连接点载荷随时间的变化曲线输入到软件nCode中计算，即可得到车架的寿命分布云图。

所述步骤一的具体方法如下：

将矿用车所有车桥的轴头上贴上加速度传感器，当矿用车在实际场地中行驶时，加速度传感器将车桥轴头加速度输入数据采集系统，将采集到的数据进行选择排序、单位换算、剔除野点、消除偏移、滤波、裁剪拼接。

所述步骤二的具体方法如下：

21)柔性车架建模；