一種車用托架的疲勞壽命預(yù)測

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一種車用托架的疲勞壽命預(yù)測

彈性體具有很大的可逆變形能力，并且還具有良好的阻尼和較高的吸收能量能力。出于這些特征以及其制造中的低成本因素，彈性體橡膠元件被廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)，這其中就包括汽車行業(yè)。

在車輛中，彈性體橡膠元件主要功能是發(fā)揮其在高振幅中的阻尼作用，減輕低頻道路中橡膠車架振動及發(fā)動機支架的高頻振動。這些部件通常在重復(fù)載荷的作用下工作，因而更容易失效。因此，如何評價這些元件的耐用性和疲勞壽命以確保它們的安全性和可靠性在設(shè)計中是非常重要的。

介紹了一種在分析和預(yù)測彈性部件疲勞壽命中較為常見的有限元（CAE）分析方法，討論的案例是一種車用托架的疲勞壽命試驗分析。研究包括材料本構(gòu)行為、材料疲勞行為、部件有限元分析和材料疲勞壽命預(yù)測等幾個方面。其中，預(yù)測使用壽命基于循環(huán)周期、累積傷害、損壞參數(shù)進行。

通過案例分析認(rèn)為，準(zhǔn)靜態(tài)有限元模擬適用于循環(huán)載荷的模擬，有限元分析元件破損位置與托架試驗破損位置相吻合；在復(fù)雜多軸高振幅載荷條件下，基于臨界平面預(yù)測的方法與試驗相比，結(jié)果令人滿意，并認(rèn)為臨界平面受到的應(yīng)力作用最大，開裂能量密度可作為平面破壞的評價參數(shù)；用于金屬部件壽命預(yù)測的Miner線性損傷原則及雨流計數(shù)方法也適用于彈性部件的疲勞壽命預(yù)測。

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

編譯：周建鵬