浅析大客车横向稳定杆的虚拟疲惫分析

　　论文关键词:横向稳定杆;有限元分析;虚拟疲惫分析
　　论文摘要:依据大客车横向稳定杆的几何参数、载荷及束缚情况，树立了横向稳定杆的有限元分析模型。基于疲惫寿命猜想的相干理论，结合Abaqus有限元分析软件以及nSoft疲惫分析软件入行虚拟疲惫分析，在较短的时间内获患了横向稳定杆的疲惫寿命散播、寿命薄弱位置等信息。结果表明，虚拟疲惫分析能大大缩短产品的开发周期，减少实验的工作量，下降开发成本。
    在多数轿车以及客车上，为了避免车身在转向行驶等情况下产生过大的横向歪斜，在悬架中均设有横向稳定杆。横向稳定杆由弹簧钢制成，呈扁平的U形横向地安装在汽车的前端或者后端。汽车转向时车身侧倾，横向稳定杆1端下移，另1端则上移，而中部对于于车架并没有相对于于运动，因而横向稳定杆便被改变。弹性的横向稳定杆所发生的改变的内力矩阻碍了悬架弹簧的变形，从而减小汽车的侧倾，使其维持优异的姿态。
    在实际工作状况中，横向稳定杆常会遭到大小不同的扭力作用，随着受力次数的增添，某些部位会出现疲惫毁坏。于是，疲惫寿命是设计中必须要考虑的1个首要因素，有必要对于横向稳定杆入行虚拟疲惫分析。
    某新型双层大客车，前、后悬架各安装1套横向稳定杆。本文基于Abaqus有限元分析软件入行线性静力分析，结合nSoft疲惫分析软件，对于横向稳定杆入行虚拟疲惫分析。
　　一、虚拟疲惫分析的法子与进程
　　一.一疲惫分析的法子
    疲惫是在某点或者某些点经受扰动应力，且在足够多的轮归扰动以后构成裂纹或者完整断裂的材料中产生的局部的、永远结构变化的发铺进程。零件在轮归加载下发生疲惫毁坏所需的应力或者应变轮归数称为疲惫寿命。按毁坏时轮归数的高下，疲惫分为高周疲惫以及低周疲惫。高周疲惫受应力幅节制，又称应力疲惫。高周疲惫是各种机械中最多见的，简称疲惫。低周疲惫受应变幅节制，又称应变疲惫。
    依据疲惫毁坏的形势，常常使用3种疲惫分析法子: S_N名义应力法、e-N局部应变法、LEFM裂纹扩铺寿命法。其中，S-N名义应力法适用于高周疲惫。
　　一.二虚拟疲惫分析的进程
    虚拟疲惫分析是将有限元应力、应变分析结果，导进疲惫分析系统;而后在疲惫分析系统中树立材料的疲惫曲线，选择或者输进轮归载荷谱;在选择合适的疲惫损伤积累规则后，疲惫分析系统自动入行疲惫分析，计算出零件的疲惫寿命散播，以帮助设计职员断定设计寿命是否是到达，或者入行寿命优化设计。图一为虚拟疲惫分析流程图。

    nSoft是nCode公司开发的1套彻底的疲惫分析系统。专门为解决工程系统的疲惫题目而设计，主要由数据分析、数据显示、疲惫分析等模块组成。可用于解决数据收集、疲惫设计分析和试验室疲惫模拟等题目。
　　二、横向稳定杆有限元分析
　　二.一几何参数及几何模型的确立
    横向稳定杆结构示用意如图二所示，参数见表一,  D为横向稳定杆直径。


    运用UG软件树立横向稳定杆的3维实体模型，然后通过IGES格局导进到Abaqus有限元分析软件，将实体模型转化为有限元模型。
　　二.二材料参数
    横向稳定杆的材料为六0Si二Mn，材料的弹性模量E=二.0六 X一0五MPa，泊松比卜=0.二九。
　　二.三单元类型的选择与网格划分
    4面体实体单元C三D一0M拥有2次位移特性，可以模拟不规则外形的结构，横向稳定杆轴线有较多的转弯点，划分单元后有不少不规则的外形发生，选用该单元类型分析较有益。采取自由网格划分，前横向稳定杆有二七八六五七个节点，一八八六九四个单元;后横向稳定杆有二二三八八六个节点，一五0三二一个单元。横向稳定杆有限元模型如图三所示。

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