基于灵敏度分析的车架轻量化及疲劳寿命估算

中国机械工程 ›› 2011, Vol. 22 ›› Issue (16): 2001-2006.

基于灵敏度分析的车架轻量化及疲劳寿命估算

王书亭;刘啸;吴义忠;金国栋

华中科技大学国家CAD支撑软件工程技术研究中心，武汉，430074

出版日期:2011-08-25 发布日期:2011-08-30
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(50975107)；国家科技重大专项(2009ZX040001-015)
National Natural Science Foundation of China（No. 50975107）;
National Science and Technology Major Project ( No. 2009ZX040001-015)

Sensitivity-based Analysis of Light Weighting and Fatigue Life Estimation for Truck Frame

Wang Shuting;Liu Xiao;Wu Yizhong;Jin Guodong

National CAD Support Software Engineering Research Center, Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,430074

Online:2011-08-25 Published:2011-08-30
Supported by:

National Natural Science Foundation of China（No. 50975107）;
National Science and Technology Major Project ( No. 2009ZX040001-015)

摘要/Abstract

摘要：

针对汽车车架轻量化设计要求，建立了车架刚度灵敏度、模态频率灵敏度以及静/动态结构响应的综合权重灵敏度分析模型，对车架进行了全寿命、裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命的分析，所作分析与车架的拓扑优化设计及性能分析一起形成了完整的车架数字化设计性能分析体系。

关键词:

车架, 灵敏度分析, 轻量化设计, 疲劳寿命

Abstract:

In order to achieve the light weight design of a truck frame, the stiffness sensitivity, mode sensitivity and the compensative sensitivity of static and dynamic structural response were carried out using the size optimization technology. Finally, the total life, crack initiation life and crack growth life were analyzed. An unabridged digital analysis system for truck frame will be accomplished by joining with other digital design technologies namely structural topology optimization , multi-body dynamics simulation and finite element analysis of truck frame.

Key words:

truck frame, sensitivity analysis, light weight design, fatigue life

中图分类号:

U461.91

王书亭, 刘啸, 吴义忠, 金国栋.

基于灵敏度分析的车架轻量化及疲劳寿命估算

[J]. 中国机械工程, 2011, 22(16): 2001-2006.

WANG Shu-Ting, LIU Chi, TUN Xi-Zhong, JIN Guo-Dong.

Sensitivity-based Analysis of Light Weighting and Fatigue Life Estimation for Truck Frame

[J]. China Mechanical Engineering, 2011, 22(16): 2001-2006.

[1]	陈龙;朱颖;徐力;张高朋. 基于权重灵敏度分析的结构形状等几何优化方法[J]. 中国机械工程, 2020, 31(11): 1306-1314.
[2]	吕凤鹏;李朝阳;黄健;陈兵奎. RV减速器转臂轴承的优化设计[J]. 中国机械工程, 2020, 31(09): 1043-1048.
[3]	钟浩龙;张小龙;刘子建. 薄壁梁结构的电动汽车车身刚度正向设计方法[J]. 中国机械工程, 2020, 31(08): 975-982.
[4]	许焕卫；李沐峰；王鑫；胡聪；张遂川. 基于灵敏度分析的区间不确定性稳健设计[J]. 中国机械工程, 2019, 30(13): 1545-1551.
[5]	刘念斯;蔡永周;顾纪超;郑颢. 设计空间差别处理优化方法及其在汽车轻量化设计中的应用[J]. 中国机械工程, 2018, 29(05): 597-601,622.
[6]	李昂;刘初升. 基于超单元技术的大型复杂结构的拓扑优化设计[J]. 中国机械工程, 2017, 28(20): 2467-2474.
[7]	周兵;陈逸彬;耿元;任程远. 互联悬架液压参数灵敏度分析及优化[J]. 中国机械工程, 2017, 28(19): 2269-2274.
[8]	李杨1,2,3;吴运新1,2,3;龚海1,2,3;刘磊1,2,3. 中子谱仪样品台几何误差建模和灵敏度分析[J]. 中国机械工程, 2017, 28(19): 2305-2310.
[9]	李昂;刘初升. 垃圾压缩站箱体结构的荷载分析及轻量化设计[J]. 中国机械工程, 2017, 28(17): 2124-2130.
[10]	秦训鹏1,2;冯佳伟1,2;王永亮1,2;金磊1,2. 基于响应面方法的微型车车门模态分析与优化[J]. 中国机械工程, 2017, 28(14): 1690-1695.
[11]	李宇鹏, 孙洪胜, 许亚钢. 基于TOPSIS法的大型床身优选设计[J]. 中国机械工程, 2017, 28(03): 279-285,293.
[12]	王长科, 阳光武, 朱涛, 于金朋. 车体设计参数对车体垂向弯曲振动频率的灵敏度分析[J]. 中国机械工程, 2016, 27(16): 2267-2271.
[13]	王超, 吕振华, 顾叶青. 识别黏弹性阻尼材料力学参数用约束阻尼试件设计方法[J]. 中国机械工程, 2016, 27(09): 1208-1214.
[14]	丁晓明, 吕俊成, 王伟. 基于典型工况的汽车后桥壳结构轻量化优化设计[J]. 中国机械工程, 2016, 27(08): 1047-1052.
[15]	刘柏希, 王文军, 聂松辉. RV减速器扭转振动的固有特性及灵敏度分析[J]. 中国机械工程, 2016, 27(03): 323-327.