汽車(chē)零部件隨機(jī)疲勞的現(xiàn)代評(píng)價(jià)方法

對(duì)汽車(chē)部件（如前照燈）疲勞壽命的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法包括在時(shí)間或頻域上對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)應(yīng)力評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法所需的隨機(jī)應(yīng)力條件通過(guò)有限元分析軟件Abaqus或Nastran得到，并需要根據(jù)應(yīng)力復(fù)雜情況來(lái)確定，因?yàn)閼?yīng)力還受到位置和方法的限制。另外，用于評(píng)價(jià)的疲勞計(jì)算方法仍受限于基本的線性應(yīng)力方法，并且在部件內(nèi)部運(yùn)用這種隨機(jī)方法時(shí)軟件的效率低下。

現(xiàn)代評(píng)價(jià)方法是利用CAE疲勞波動(dòng)（CFV）準(zhǔn)則來(lái)進(jìn)行疲勞分析。其中，頻域法在近些年得以廣泛應(yīng)用。在基于頻域的疲勞壽命評(píng)價(jià)技術(shù)中，現(xiàn)代頻域方法是將隨機(jī)的和確定的負(fù)荷作為一個(gè)整體進(jìn)行處理。首先，在頻域的加載中，對(duì)于像前照燈部分的加載通常是將直接制定頻域作為一個(gè)功率譜密度（PSD）。其次，對(duì)于結(jié)構(gòu)性質(zhì)的輸出（即相應(yīng)的傳遞函數(shù)），可以利用正常的對(duì)負(fù)荷單元的正弦掃描來(lái)建立，而最大和最小頻率可以通過(guò)輸入負(fù)荷PSD來(lái)實(shí)現(xiàn)。在將復(fù)雜的應(yīng)力轉(zhuǎn)變成平均應(yīng)力時(shí)，可以用等效應(yīng)力軸線來(lái)完成。最后，導(dǎo)出PSD響應(yīng)。因?yàn)橐话愕膽?yīng)力分析軟件效率不高，所以采用CFV準(zhǔn)則進(jìn)行分析。在導(dǎo)出PSD響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后，可以從中得到部件疲勞損傷的數(shù)據(jù)。

現(xiàn)代評(píng)價(jià)方法同樣適用于汽車(chē)其它部件的疲勞損傷分析。

AxelFreiwaldetal.SAE

2016-01-1948.

編譯：吳祥