基于CAE 仿真技術(shù)的汽車前軸臺(tái)架試驗(yàn)誤差分析及改進(jìn)

曹 凱，林瑋靜，孔 卓

（中國重汽集團(tuán)汽車研究總院，山東 濟(jì)南 250101）

引言

在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用臺(tái)架試驗(yàn)方法驗(yàn)證汽車產(chǎn)品性能是國內(nèi)汽車行業(yè)研究的重點(diǎn)課題，韓峰等[1]基于沖擊、制動(dòng)和側(cè)滑三種工況所受載荷情況，設(shè)計(jì)了一種臺(tái)架耐久試驗(yàn)方案；徐玉萍和方蛟[2]對(duì)汽車前橋進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，通過 Ncode 軟件將試驗(yàn)應(yīng)變轉(zhuǎn)換成應(yīng)力值，完成了前橋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化；宋福強(qiáng)等[3]利用錘擊模態(tài)試驗(yàn)方法測(cè)得驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)的整體模態(tài)，解決了驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架設(shè)備在試驗(yàn)進(jìn)行中出現(xiàn)的振動(dòng)噪聲問題；費(fèi)明德等[4]在臺(tái)架試驗(yàn)中對(duì)驅(qū)動(dòng)橋信號(hào)波進(jìn)行采集分析，得到各頻段的能量比和功率譜圖，分析了臺(tái)架震動(dòng)來源和驅(qū)動(dòng)橋失效故障。

前軸作為傳遞路面震動(dòng)及載荷的重要承載部件[5]，在設(shè)計(jì)時(shí)為保證強(qiáng)度及剛度，其質(zhì)量存在一定冗余。隨著商用車領(lǐng)域?qū)φ囕p量化需求的不斷提高、國家對(duì)整車質(zhì)量把控的相關(guān)政策執(zhí)行等客觀因素，行業(yè)對(duì)汽車產(chǎn)品的輕量化技術(shù)也提出了更高的要求。前軸輕量化設(shè)計(jì)伴隨的是前軸應(yīng)力及剛度的改變，為檢測(cè)輕量化前軸的可靠性，對(duì)前軸臺(tái)架試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的精確度提出了更高的要求。

1 試驗(yàn)臺(tái)架結(jié)構(gòu)及工作原理

車橋臺(tái)架試驗(yàn)作為檢驗(yàn)汽車前軸強(qiáng)度及剛度是否符合規(guī)范要求的重要手段，在車橋產(chǎn)品研發(fā)過程中具有重要地位，車橋臺(tái)架試驗(yàn)示意圖見圖1，按照《汽車前軸臺(tái)架疲勞壽命試驗(yàn)方法》（QC/T 513—1999）進(jìn)行試驗(yàn)[6]。

圖1 前軸臺(tái)……