后扭力梁轴头载荷谱仿真及疲劳寿命预测

罗明军 1; 2; 侯之超 2; 宋立新 2; 毛显红 3

doi:10.7652/xjtuxb201309018

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后扭力梁轴头载荷谱仿真及疲劳寿命预测

更新时间：2025-07-09

- 后扭力梁轴头载荷谱仿真及疲劳寿命预测
- Simulation of Load Time History of Spindle Nose and Fatigue Life Prediction for Rear Torsion Beam
- 西安交通大学学报 2013年47卷第9期页码：106-111
- 作者机构：
  
  1. 南昌大学机电工程学院,南昌,330031
  2. 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2013-04-06。作者简介: 罗明军(1980—),男,博士生,讲师。基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50965014);江西省教育厅青年科学基金资助项目(GJJ11034)
- DOI：10.7652/xjtuxb201309018
  中图分类号： O463.1;U467
- 网络首发：2013-09-10，
  
  纸质出版：2013
- 稿件说明：
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罗明军 1, 2, 侯之超 2, 等. 后扭力梁轴头载荷谱仿真及疲劳寿命预测[J]. 西安交通大学学报, 2013,47(9):106-111.

Simulation of Load Time History of Spindle Nose and Fatigue Life Prediction for Rear Torsion Beam[J]. 2013, 47(9): 106-111.
罗明军 1, 2, 侯之超 2, 等. 后扭力梁轴头载荷谱仿真及疲劳寿命预测[J]. 西安交通大学学报, 2013,47(9):106-111. DOI： 10.7652/xjtuxb201309018.

Simulation of Load Time History of Spindle Nose and Fatigue Life Prediction for Rear Torsion Beam[J]. 2013, 47(9): 106-111. DOI： 10.7652/xjtuxb201309018.

摘要

为了更准确预测后悬架扭力梁疲劳寿命

对后扭力梁轴头载荷时间历程进行了动态仿真和试验验证。采用多体动态仿真软件ADAMS建立了虚拟样机模型

运用扫频技术得到系统的传递函数

以样车道路实测悬架弹簧垂向位移为参考

利用反求迭代法获得了轴头载荷的时间历程

并通过台架试验对其准确性进行验证

结合部件的S-N疲劳特性曲线

采用准静态法和Palmgren-Miner线性累计损伤法对后扭力梁结构的疲劳寿命进行了预测。结果表明

后扭力梁结构最低寿命为76.4周

而较低寿命区位于横梁中间固定垫片的焊点处

并与实际相符。通过获得的后扭力梁轴头的载荷信息

可以准确地预测结构疲劳寿命

对结构载荷的迭代仿真和寿命预测具有一定的工程应用价值。

Abstract

For revealing fatigue failure mechanism and accurately predicting fatigue life for rear torsion beam suspension of a car

load time history of a spindle nose is simulated and verified via dynamic analysis and test. The dynamic simulation model of rear torsion beam suspension is established with integrating multibody dynamic analysis software ADAMS. The system transfer function is solved by sweep frequency technique. Associating with the measured suspension spring displacements on a sample road

the load time history of spindle nose is acquired by dynamic iterative simulation and verified by bench test. Combining with the S-N of fatigue characteristic curve

the fatigue life of the rear torsion beam suspension is evaluated by quasi-static stress analysis and Palmgren-Miner linear cumulative rule. The minimum life is 76.4 cycles

which coincides with the real situation. Thus the load time history on spindle nose can be effectively acquired by dynamic simulation and finite element method

furthermore the structure fatigue life can be accurately predicted.

关键词

Keywords

references

CHAUVIN M, LASCOUP B. Contribution to lightening in the automotive industry: application of the twist-beam rear axle [J]. Revue de Métallurgie, 2011, 108(1): 427-435.

陈宝,李灿,刘胜坤.含橡胶衬套的后悬架柔性扭力梁结构优化 [J].重庆理工大学学报: 自然科学, 2012,26(2): 6-10.

CHEN Bao, LI Can, LIU Shengkun.Research for structure optimization about flex torsion beam of rear suspension with rubber bushing [J].Journal of Chongqing University of Technology: Natural Science,2012,26(2): 6-10.

徐中明,胡康博,张志飞.基于 RecurDyn 的扭力梁悬架运动学分析与改进 [J]. 重庆理工大学学报: 自然科学, 2012,26(7): 1-5.

XU Zhongming, HU Kangbo, ZHANG Zhifei. Kinematics analysis and improvement for torsion beam suspension on RecurDyn [J].Journal of Chongqing University of Technology: Natural Science, 2012,26(7): 1-5.

姚戈,田继丰.汽车扭力梁开裂原因分析 [C]∥2010 年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议,北京: 中国力学学会,2010: 76-82.

李德源,叶枝全,陈严.风力机叶片载荷谱及疲劳寿命分析 [J].工程力学,2004,21(6): 118-123.

LI Deyuan, YE Zhiquan, CHEN Yan. Load spectrum and fatigue life analysis of the blade of horizontal axis wind turbine [J].Engineering Mechanics, 2004, 21(6): 118-123.

武新峰,雷勇军,李家文.基于有限元分析的复杂结构弹性振动传递函数建模 [J].振动与冲击,2012, 31(11): 57-62.

WU Xinfeng, LEI Yongjun, LI Jiawen.Transfer function modeling for elastic vibration of complicated structures based on finite element analysis [J]. Journal of Vibration and Shock, 2012, 31(11): 57-62.

李庆扬,王能超,易大义.数值分析 [M].武汉: 华中科技大学出版社,2001.

李鹏. 汽车试验场道路强化系数的研究 [D].长春: 吉林大学,2007.

常青,邢超,李言俊.基于Matlab/Simulink的交互式实时仿真 [J].计算机工程与应用,2003,39(24): 131-132,153.

CHANG Qing, XING Chao, LI Yanjun. An interactive real time simulation based on Matlab/Simulink [J]. Computer Engineering and Applications, 2003, 39(24): 131-132,153.

武秀根,郑百林,杨青.疲劳累积损伤理论在曲轴疲劳分析中的应用 [J].同济大学学报: 自然科学版, 2008,36(5): 656-660.

WU Xiugen,ZHENG Bailin, YANG Qing. Application of damage summation to fatigue analysis of crankshaft [J].Journal of Tongji University: Natural Science, 2008, 36(5): 656-660.

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