一种车用托架的疲劳寿命预测



一种车用托架的疲劳寿命预测

弹性体具有很大的可逆变形能力，并且还具有良好的阻尼和较高的吸收能量能力。出于这些特征以及其制造中的低成本因素，弹性体橡胶元件被广泛应用于许多行业，这其中就包括汽车行业。

在车辆中，弹性体橡胶元件主要功能是发挥其在高振幅中的阻尼作用，减轻低频道路中橡胶车架振动及发动机支架的高频振动。这些部件通常在重复载荷的作用下工作，因而更容易失效。因此，如何评价这些元件的耐用性和疲劳寿命以确保它们的安全性和可靠性在设计中是非常重要的。

介绍了一种在分析和预测弹性部件疲劳寿命中较为常见的有限元（CAE）分析方法，讨论的案例是一种车用托架的疲劳寿命试验分析。研究包括材料本构行为、材料疲劳行为、部件有限元分析和材料疲劳寿命预测等几个方面。其中，预测使用寿命基于循环周期、累积伤害、损坏参数进行。

通过案例分析认为，准静态有限元模拟适用于循环载荷的模拟，有限元分析元件破损位置与托架试验破损位置相吻合；在复杂多轴高振幅载荷条件下，基于临界平面预测的方法与试验相比，结果令人满意，并认为临界平面受到的应力作用最大，开裂能量密度可作为平面破坏的评价参数；用于金属部件寿命预测的Miner线性损伤原则及雨流计数方法也适用于弹性部件的疲劳寿命预测。

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

编译：周建鹏