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摘要
利用有限元软件建立了扭梁模型并设置相关参数,应用该模型在ABAQUS中求解侧向力工况下扭梁关键焊缝区域的应力分布;搭建了侧向力扭梁试验台架,采用应变花进行了应力实测并结合应力外推理论推算了焊缝处的最大应力,试验验证了模型的可靠性。在该模型的基础上,通过正交试验获得了纵臂厚度、加强支架及所处位置以及弹簧托盘在横梁搭接型面与主焊缝距离对典型工况(侧向力及纵向力)下扭梁关键焊缝焊趾区域最小疲劳寿命的影响。结果表明:以纵向力下主焊缝焊趾区域最小疲劳寿命为指标,最优结构因素及各因素对其影响程度由大到小为纵臂厚度(4.0 mm)、加强支架及所处位置(主焊缝中部或下部)、弹簧托盘在横梁搭接型面与主焊缝距离(15 mm);以侧向力下主焊缝焊趾区域最小疲劳寿命为指标,最优结构因素及各因素对其影响程度由大到小为纵臂厚度(4.0 mm)、加强支架(主焊缝上部或下部)、弹簧托盘在横梁上的搭接型面与主焊缝距离(5 mm);优化后的结构能显著提高该区域在纵向力及侧向力台架下的疲劳寿命,从而提高扭梁关键焊缝的可靠性。
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