【摘 要】
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焊接是一种既有效又经济的连接金属结构的方式,也是现代生产制造业采用的最主要的连接方式之一。在货车车体结构中,由于应力集中,焊缝处是最容易发生疲劳破坏的部位。本论文
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焊接是一种既有效又经济的连接金属结构的方式,也是现代生产制造业采用的最主要的连接方式之一。在货车车体结构中,由于应力集中,焊缝处是最容易发生疲劳破坏的部位。本论文以货车C70车体为研究对象,采用的是动态结构应力法来评估车体的振动疲劳,从以下几个方面展开研究工作:首先,对货车车体的发展现状、趋势以及研究意义进行了介绍,并对车辆结构疲劳的评估方法以及国内外振动疲劳的研究做简要的概述。其次,详细地介绍目前现有的车体评估方法:BS标准、IIW标准、AAR标准,并对这些标准的算法原理进行了系统的推导。此外,对随机振动的基本理论从以下几个方面对其做出介绍:单自由度或多自由度系统、有无阻尼影响、是否受强迫振动。通过在HyperMesh软件中对已有的几何模型进行分析并做必要的简化,利用ANSYS软件进行模态分析、静力学分析,通过分析对比车体材料的屈服强度,检验其是否符合设计要求。然后,先对要施加在车体上的实验台数据处理的方法做了说明,并应用这些方法来处理车体疲劳振动实验台数据,而后通过Adams软件来求解车体的动力学方程并输出八个点的载荷时间历程数据。将这些数据读入到ANSYS中,利用ANSYS中的瞬态分析对车体进行动力学分析,获得车体底架的四个部位的点随时间变化的方向应力,并与实验台上对选点通过贴片获得的载荷谱进行对比分析,得出利用瞬态动力学分析能较为准确分析结构受到动态载荷时各部位响应的结论。最后,将基于主S-N曲线法的动态结构应力法实际应用到C70车体结构疲劳寿命的评估中。先通过建立一个典型的焊接接头进行瞬态分析验证此方法的可靠性,然后再从C70车体上选取一条受力较大的焊缝作为评估的对象,从动力学分析完成后获得的焊点的节点力按照动态结构应力法计算各个点的等效结构应力,并计算评估车体焊缝的疲劳寿命。
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