論文關鍵詞:橫向穩定杆;有限元分析;虛擬疲勞分析
論文相關查閱：畢業論文範文、計算機畢業論文、畢業論文格式、行政管理論文、畢業論文
論文摘要:根據大客車橫向穩定杆的幾何參數、載荷及約束情況，建立了橫向穩定杆的有限元分析模型。基於疲勞壽命預測的相關理論，結合Abaqus有限元分析軟件和nSoft疲勞分析軟件進行虛擬疲勞分析，在較短的時間內獲得了橫向穩定杆的疲勞壽命分佈、壽命薄弱位置等信息。結果表明，虛擬疲勞分析能大大縮短產品的開發週期，減少試驗的工作量，降低開發成本。
在多數轎車和客車上，爲了防止車身在轉向行駛等情況下發生過大的橫向傾斜，在懸架中均設有橫向穩定杆。橫向穩定杆由彈簧鋼製成，呈扁平的U形橫向地安裝在汽車的前端或後端。汽車轉向時車身側傾，橫向穩定杆一端下移，另一端則上移，而中部對於車架並無相對運動，於是橫向穩定杆便被扭轉。彈性的橫向穩定杆所產生的扭轉的內力矩阻礙了懸架彈簧的變形，從而減小汽車的側傾，使其保持良好的姿態。
在實際工作狀態中，橫向穩定杆常會受到大小不同的扭力作用，隨着受力次數的增加，某些部位會出現疲勞破壞。因此，疲勞壽命是設計中必須要考慮的一個重要因素，有必要對橫向穩定杆進行虛擬疲勞分析。
某新型雙層大客車，前、後懸架各安裝一套橫向穩定杆。本文基於Abaqus有限元分析軟件進行線性靜力分析，結合nSoft疲勞分析軟件，對橫向穩定杆進行虛擬疲勞分析。
1、虛擬疲勞分析的方法與過程
1.1疲勞分析的方法
疲勞是在某點或某些點承受擾動應力，且在足夠多的循環擾動之後形成裂紋或完全斷裂的材料中發生的局部的、永久結構變化的發展過程。零件在循環加載下產生疲勞破壞所需的應力或應變循環數稱爲疲勞壽命。按破壞時循環數的高低，疲勞分爲高周疲勞和低周疲勞。高周疲勞受應力幅控制，又稱應力疲勞。高周疲勞是各種機械中最常見的，簡稱疲勞。低周疲勞受應變幅控制，又稱應變疲勞。
根據疲勞破壞的形式，常用三種疲勞分析方法: S_N名義應力法、e-N局部應變法、LEFM裂紋擴展壽命法。其中，S-N名義應力法適用於高周疲勞。
1.2虛擬疲勞分析的過程
虛擬疲勞分析是將有限元應力、應變分析結果，導入疲勞分析系統;而後在疲勞分析系統中建立材料的疲勞曲線，選擇或輸入循環載荷譜;在選擇合適的疲勞損傷累積規則後，疲勞分析系統自動進行疲勞分析，計算出零件的疲勞壽命分佈，以幫助設計人員判斷設計壽命是否達到，或進行壽命優化設計。圖1爲虛擬疲勞分析流程圖。