電動汽車前懸架控制臂有限元分析及疲勞壽命預測.pdf

1、控制臂是麥弗遜懸架系統(tǒng)中重要的傳遞和導向裝置，對汽車平順性、操作穩(wěn)定性、安全性有著重要的影響，因而需要對控制臂的結構性能進行研究。
　　 本文以某電動汽車控制臂為研究對象，基于多體剛柔耦合理論、有限元分析技術和疲勞分析理論，對控制臂的強度、剛度性能、動態(tài)性能以及疲勞性能進行分析，具體研究內容包括:
　　 基于有限元思想和建模原則，運用HyperMesh軟件建立控制臂有限元模型，通過Optistruct求解器完成控制臂模態(tài)

2、分析設置，提取模態(tài)參數(shù)，生成控制臂中性模態(tài)mnf文件。進一步分析控制臂模態(tài)性能，設計控制臂模態(tài)試驗方案，提取控制臂實驗模態(tài)參數(shù)，驗證有限元模型的正確性。
　　 結合多體動力學及剛柔耦合理論，在ADAMS/Car模塊中，導入控制臂中性模態(tài)mnf文件，建立前懸架多體剛柔耦合模型，并根據電動汽車三維模型參數(shù)進行模型修改。同時，裝配電動車后懸架系統(tǒng)、動力總成系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、車身模型、輪胎等子系統(tǒng)，建立整車多體剛柔耦合模型。
　　

3、 以輪胎地面接觸力作為輸入條件，進行前懸架靜態(tài)分析，提取控制臂載荷邊界條件。利用慣性釋放在Optistruct求解器中進行通過不平路面、制動工況以及轉彎工況下控制臂有限元強度計算。同時，完成控制臂縱向剛度以及側向剛度分析。分析結果表明，該控制臂具有較好的強度性能以及剛度性能。
　　 在ADAMS/Car模塊中建立B級路面，模擬整車模型在B級路面行駛工況，提取控制臂隨機載荷疲勞數(shù)據。結合材料的S-N曲線，在Optistruct求解