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摘要
为了提高全域车车辆悬架的性能，对全域车悬架下控制臂进行轻量化设计及强度校核。以某全域车悬架下控制臂为研究对象，对悬架下控制臂模态和控制臂在典型工况下的强度进行了有限元分析。设计了悬架下控制臂模态试验系统并进行了模态试验验证。对悬架下控制臂进行了轻量化设计并进行强度校核。首先，综合运用HyperWorks有限元软件建立下控制臂有限元模型，并进行自由模态分析，通过搭建悬架下控制臂模态试验系统对下控制臂构件进行了模态试验验证。其次，在此基础上，通过对全域车悬架下控制臂典型工况分析和归类，参考实际悬架下控制臂工作实况，添加下控制臂实际边界约束条件进行了典型工况强度有限元分析。然后，结合分析结果，选取下控制臂相关位置为信号测量点，在相关测量点位置粘贴应变片传感器，借助液压伺服系统，设计了悬架下控制臂强度试验台，对典型工况全域车下控制臂强度进行试验验证。最后，采用连续体拓扑优化中变密度法对悬架控制臂进行了轻量化设计。结果表明：悬架下控制臂模态仿真分析与模态试验振型一致，固有频率误差在8%之内；强度仿真分析结果与试验结果相对误差在10%以内；下控制臂轻量化后质量减少了19.1%,而最大应力值降低至少4%,保证了悬架下控制臂的强度性能。
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