扭转梁疲劳分析方法

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扭转梁疲劳测试属于疲劳耐久检测，扭转梁是这种关键的半立悬挂，主要连接车体，减震器，弹簧及后芯轴，主要作用是传输悬架荷载，支撑弹簧、减震器、后芯轴、制动系统管路，并满足几何学和弹性运动的标准。

▲ 扭转梁结构

扭转梁结构虽然简单，但是承受力繁杂：左右轮心功效相互影响，普遍扭转梁形变模试为扭转和弯曲。这二种模式下，扭转梁分别会出现不一样的失效模式。在全车开发进度中，扭转梁普遍的疲劳分析方法有准静态法，瞬态分析法，频率分析法三种。

▲ 扭转梁后桥



▲ 扭转梁CAE模型

1准静态分析法
准静态法是代表扭转梁迅速根据惯性释放法，确认应力遍布和相对的损害。无论是项目前期的静态工况还是动载工况评定，都可用准静态方法迅速确认扭转梁损害。静态工况即在扭梁各硬点载入恒定幅值力，若干个单工况评价扭转梁耐久模式，通常用作扭转梁概念环节发布。动载工况即通过单位力准静态评估应力，再根据动态载荷线性累加明确终损伤，用以扭转梁软模及硬模环节发布。



▲ 准静态分析法

2瞬态分析法
瞬态分析法就是指当路面激发频率超过扭转梁固有频率三分之一时，扭转梁疲劳需考虑动载激发共振耐久导致的不良影响。瞬态分析法可分成真接法和模态累加法。真接法是在扭转梁受载工况中载入时间过程，并计算时间过程下各个时间点的应力情况，并深化做疲劳测算。这类办法应力评估计算时间长，测算文件大的问题。模态累加法即可处理计算时间的问题，模态累加法是根据先测算扭转梁自由模态及模态应力，与每条路面各个硬点通道激励下的模态座标位移，再在疲劳软件做测算累加，获得考虑振动的疲劳损伤。现阶段该办法在辨别焊缝风险区域功效好些。



▲ 一阶扭转应力



▲ 二阶弯曲应力

3频率分析法
频率分析法指得扭转梁考虑路面激励下的频率响应，并基于功率谱密度函数对荷载时间过程扫描，并与模态应力作疲劳评定。该方式对比模态累加法有更高的效率，可是随机载荷的动力响应未完成全部瞬态分析。针对扭转梁对上下轮心相位非常铭感，假如选用扫频PSD谱法，易于遗漏一部分重要信号，在扭转梁上疲劳评估精度比不上模态累加法。



▲ 频响曲线
准静态法、瞬态分析法、频率分析法三种方式根据载荷类形不一样而区别，不一样办法具有不一样的效率和计算范畴。当扭转梁固有频率超过路面
激励3倍时，准静态法即可满足需要耐久精度的规定。而当固有频率低于路面激励的3倍时，瞬态分析法和频率分析法对扭转梁焊缝疲劳精度做进一步加强调整。
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