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3.各種典型工況下的靜力分析 對(duì)汽車(chē)在實(shí)際使用中最常見(jiàn)的典型工況前懸架進(jìn)行靜力分析是研究前懸架零部件載荷的基礎(chǔ)。

CAEFatigue的TIME2PSD模塊提供了一個(gè)創(chuàng)建PSD矩陣的自動(dòng)化工具，可以自動(dòng)生成PSD矩陣文件，在后續(xù)疲勞分析中直接調(diào)用。需要注意的是，前期有限元頻響分析需要與多通道PSD矩陣對(duì)應(yīng)上，即一個(gè)頻響分析中的工況數(shù)量與轉(zhuǎn)換后的PSD數(shù)量要保持一致。綜上所述，完整的分析過(guò)程如下:首先識(shí)別、跟蹤和管理從信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域PSD的時(shí)間信號(hào)和PSD分量。

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1問(wèn)題引出在工程應(yīng)用中，建筑材料多是以單層單一框架復(fù)合的多層多框架結(jié)構(gòu)，因此僅僅針對(duì)單一框架進(jìn)行受力分析并不能得到與實(shí)際情況相匹配的結(jié)果，那么針對(duì)多層多框架結(jié)果的受力分析就顯得尤為必要。2問(wèn)題描述文中主要模擬在水平載荷作用下多層多框架結(jié)構(gòu)的受力狀況，具體框架尺寸如圖1所示，圖中A點(diǎn)為水平載荷受力點(diǎn)，框架使用的材料為鋼鐵材質(zhì)，材料參數(shù)特性如表1所示。

本文將著重介紹利用Ansys2019R2最新版本的最新技術(shù)，如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)多轉(zhuǎn)速工況下由電磁力引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲的分析流程(之前版本只限于某個(gè)指定轉(zhuǎn)速工況下的電磁振動(dòng)噪聲分析，無(wú)法自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多轉(zhuǎn)速工況下的分析流程及噪聲瀑布圖的輸出；而Ansys2019R2可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能)。另外本文下面顯示的模型僅供為了說(shuō)明分析流程之用。

圖3 立柱底部邊界約束 載荷： （1）自重（軟件考慮）； （2） 頂部載荷：檢修載（按400kg/m2）； （3） 花板處載荷：濾袋、濾籠、濾袋積灰（積灰厚度按5mm）共3.06t； （4） 灰斗積灰重：滿(mǎn)灰9.6t； （5） 保溫載荷：按25kg/m2； （6） 負(fù)壓11000Pa或正壓8000Pa兩種工況分別施加； （7） 煙道及檢修平臺(tái)載荷：上煙道

2 多工況載荷譜汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)疲勞試驗(yàn)工況是根據(jù)道路類(lèi)型、駕駛員操作習(xí)慣、自然條件等統(tǒng)計(jì)擬合出的，再根據(jù)具體車(chē)型進(jìn)行調(diào)整。本文中所研究的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝在某合資品牌某型號(hào)SUV 上，根據(jù)整車(chē)廠(chǎng)車(chē)輛試驗(yàn)要求和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)要求，擬合計(jì)算出該型號(hào)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)蝸輪蝸桿疲勞試驗(yàn)多工況載荷譜，如表2 所示。

若分析的模型在不同的分析模塊中，如下所示，方法與在一個(gè)模塊中類(lèi)似；選擇solution combination后，在右側(cè)表分析模塊選擇相應(yīng)的模塊以及該模塊對(duì)應(yīng)的載荷步，完成不同模塊計(jì)算結(jié)果的疊加。下載地址：Ansys多工況組合的方法

柔度越小，結(jié)構(gòu)在該載荷下的剛度越大，抵抗變形的能力越強(qiáng)。3. 多工況（Multi-Load Case）:· 控制臂在實(shí)際工作中會(huì)同時(shí)承受多種載荷，例如：· 垂直工況：來(lái)自地面的垂向沖擊力。（影響平順性）· 制動(dòng)工況：車(chē)輛制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的縱向力。（影響制動(dòng)穩(wěn)定性）· 轉(zhuǎn)彎工況：車(chē)輛過(guò)彎時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力。

鐵路拉伸工況：模擬列車(chē)運(yùn)行時(shí)變速工況，作用載荷：垂向總載荷、側(cè)向力和縱向拉伸力。鐵路壓縮工況：模擬列車(chē)運(yùn)行時(shí)制動(dòng)工況，作用載荷：垂向總載荷、側(cè)向力和縱向壓縮力。因公鐵兩用車(chē)編組時(shí)沒(méi)有調(diào)車(chē)作業(yè)，不考慮TB/T 3550.2規(guī)定的第二工況。公鐵兩用半掛車(chē)車(chē)架計(jì)算各工況見(jiàn)表1。車(chē)架制造材料的力學(xué)性能及許用應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。

學(xué)習(xí)的是基礎(chǔ)流程操作，更多詳細(xì)操作可看作者的視頻課程。文檔是官方案例翻譯成中文后，又加入了很多經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容。該案例對(duì)一個(gè)試件加載不同工況的彎曲和扭轉(zhuǎn)組合載荷，使用得到的應(yīng)力結(jié)果進(jìn)行疲勞分析。結(jié)構(gòu)計(jì)算中含有兩個(gè)加載步，使用兩個(gè)測(cè)試非恒幅載荷（序列載荷）來(lái)計(jì)算不同工況的疊加疲勞，基于這個(gè)案例可以實(shí)現(xiàn)不同工況的疲勞損傷疊加計(jì)算。

在本文第三章中，通過(guò)Abaqus動(dòng)力學(xué)軟件獲取的載荷-時(shí)間歷程曲線(xiàn)，可以直接導(dǎo)入Fe-safe的Loading模塊中。用戶(hù)只需選擇適當(dāng)?shù)?em>分析方法和表面處理工藝，便可完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入。至此，運(yùn)動(dòng)線(xiàn)纜疲勞分析的準(zhǔn)備工作已完成，接下來(lái)便可進(jìn)行疲勞分析。1.4.3 運(yùn)動(dòng)線(xiàn)纜多工況疲勞分析結(jié)果在基于等效模型優(yōu)化線(xiàn)纜布局并確定最優(yōu)工況后，需進(jìn)一步建立原始模型，以對(duì)運(yùn)動(dòng)線(xiàn)纜的疲勞壽命進(jìn)行定量分析。

本文介紹麥弗遜前懸架工作載荷提取，使用的模型如圖1所示，懸架參數(shù)如圖2所示： 圖1 麥弗遜懸架模型 圖2 懸架參數(shù)2. 定義分析工況：靜態(tài)載荷分析旨在考察懸架在極限工況下的受力。常見(jiàn)的分析工況包括：· 靜載工況：模擬車(chē)輛靜止于水平路面。· 制動(dòng)工況：模擬緊急制動(dòng)時(shí)的載荷轉(zhuǎn)移。· 轉(zhuǎn)向工況：模擬轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)向載荷。

靈敏度分析的結(jié)果對(duì)于控制變量的靈敏度，我們可以使用表達(dá)式 fsens(abar) 繪制，如下圖的傾斜靈敏度所示。對(duì)于彎曲載荷工況，如果對(duì)垂直梁進(jìn)行加固，傾斜度將會(huì)降低，尤其是在塔的下部。右側(cè)為扭轉(zhuǎn)載荷工況，我們可以看到塔的傾斜對(duì)梁區(qū)域的變化不敏感。繪制了彎曲載荷工況（左）和扭轉(zhuǎn)載荷工況（右）下的傾斜靈敏度。扭轉(zhuǎn)靈敏度如下圖所示。