车辆工程外文翻译--采用非线性有限元方法的车架动态受力分析（译文）

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1、中文 3300 字 外文翻 译 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 外 文 资 料名 称 ： Dynamic Stress Analysis of Vehicle Frame Using a Nonlinear Finite Element Method 外文资料出处 ： KSME International Journal, Vol.17No.10,pp.1450-1457 2003 附 件： 1.外文资料翻译译文 2.外文原文 指导教师评语： 签名： 年 月 日 采用 非线性有限元方法 的车架动态受力分析 Gyu Ha Kim*, Kyu Zon

2、g Cho 摘要： 对于一种 完整的 车辆工程和发展项目来说，结构完整性是 对 客车或者轻型卡车的基本要求。车辆产品性能 的结果是 以耐久性、 NVH、 防 撞性以及 乘员 安全来衡量 。车辆的 性能 水平直接影响到车辆的市场化、 利润，最重要的是 未来的汽车制造商。在本研究中，我们使用虚拟实验场方法（ VPG）来获取动态 压力 或拉力 的分布情况， VPG 使用 非线性的、动态的、有限单 元法，这些方法大大扩展了传统线性、静态假设的使用范围。 VPG 的方法也是 利 用现实的轮胎 /路面相互作用 的 边界条件 。为了 证实 预测 的 动应力和疲劳临界区， 进行了 单一 碰撞 实验、道路模拟加

3、载以及现场试验。 对预测结果与实验结果进行 比较 ,综合寿命预测 方法论的可行性得到了 验证。 关键词 :行驶与操纵 ； VPG 方法；动态应力分析； 非线性有限单元法 1 前言 在车辆开发过程 中 ， 耐久性测试 ,以及耐撞性测试 ,需要投入大量的时间和费用。最近 CPU 和应用软件的迅速发展 , 现在使用计算机辅助工具进行 耐久性设计是可能的 ,即使车辆原型是成熟的。这 降 低了耐久性实验和工程实际车辆生产的规定时间。已有的动力 -应力分析计算了车辆疲劳主要动应力历程和疲劳表现 之后动态分析及受力分析与相关的软件应用 ,如 DADS 跟 NASTRAN 程序 ,然后 整合 动态加载历程 和

4、应力系数 。 当各部分的灵活性考虑到的话， 这种方法是一个复杂的过程 。 但是 ,我们还是不能准确的考虑 轮胎材料 以及非线性的组件 表面之间的相互作用。这种方法也要求分析师在各种软件应用在各个方面对其进行分析。这需要大量的人力和时间。 图 1、 使用 VPG 对疲劳强度评价分析的程序图 为了补充现有的方法进行动态应力分析 ,本研究针 对 : (1)发展 VPG 方法 ,可能仅用一个模型 就 能够生产所有必要的结果 ,其中包括一项计划 ,一个过程 ； (2)大大降低时间和人力的需要构建模式设计分析动力学、准静态应力及疲劳 ； (3)准确分析疲劳度 ,改善了动态应力的准确性。 图 1 显示 的是

5、使用 VPG 对疲劳强度评价分析的程序图。 2 现有的动态应力分析方法 2.1 车辆动态分析 多体动力学分析程序 ,可用于动态运动分析，也是利用动态分析一辆汽车结构 。 在此研究中 ,研究了多用途的汽车上有一个框架。分析模型 的 构建使用了DADS,商业 CAE 工具。它认为所有部件都是严格的刚体。 然而 ,框架的灵活性 ,被认为是 必要的 (DADS;Shin 和 Yoo,2000 年 )。当部分被认为是僵硬的 ,检查 主要振动频率的零件在一个高得多的地区的路负载 是一个重要的研究 ,。 然而 明确的定量标准 ,尚未有寻获。 用于该研究中的 前悬挂的车辆应是一个独立悬架双横臂的类型。 该悬架是一种轴有四个链接。该模型的仿真在 进行的轮子的凹凸 测试中 经过双方的速度同时为 40 公里 /小时。目 的是为了计算每节悬挂部件的负载对车辆反应力及力矩平衡的影响 。假定撞 的 是一个直与宽 160 毫米 ,高 85 毫米。车辆被以这样一种方式渡过凹凸到达一个静力平衡 (eta / VPG;Papadrakakis,1981 年 )。图 2 给出的 是车架碰撞运行测试图形动画。 图 2、 车架碰撞运行测