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一種車用托架的疲勞壽命預(yù)測

彈性體具有很大的可逆變形能力，并且還具有良好的阻尼和較高的吸收能量能力。出于這些特征以及其制造中的低成本因素，彈性體橡膠元件被廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)，這其中就包括汽車行業(yè)。

在車輛中，彈性體橡膠元件主要功能是發(fā)揮其在高振幅中的阻尼作用，減輕低頻道路中橡膠車架振動及發(fā)動機(jī)支架的高頻振動。這些部件通常在重復(fù)載荷的作用下工作，因而更容易失效。因此，如何評價(jià)這些元件的耐用性和疲勞壽命以確保它們的安全性和可靠性在設(shè)計(jì)中是非常重要的。

介紹了一種在分析和預(yù)測彈性部件疲勞壽命中較為常見的有限元（CAE）分析方法，討論的案例是一種車用托架的疲勞壽命試驗(yàn)分析。研究包括材料本構(gòu)行為、材料疲勞行為、部件有限元分析和材料疲勞壽命預(yù)測等幾個方面。其中，預(yù)測使用壽命基于循環(huán)周期、累積傷害、損壞參數(shù)進(jìn)行。

通過案例分析認(rèn)為，準(zhǔn)靜態(tài)有限元模擬適用于循環(huán)載荷的模擬，有限元分析元件破損位置與托架試驗(yàn)破損位置相吻合；在復(fù)雜多軸高振幅載荷條件下，基于臨界平面預(yù)測的方法與試驗(yàn)相比，結(jié)果令人滿意，并認(rèn)為臨界平面受到的應(yīng)力作用最大，開裂能量密度可作為平面破壞的評價(jià)參數(shù)；用于金屬部件壽命預(yù)測的Miner線性損傷原則及雨流計(jì)數(shù)方法也適用于彈性部件的疲勞壽命預(yù)測。

Touhid Zarrin-Ghalami. SAE 2013-01-1009.

編譯：周建鵬