客車外后視鏡支架的振動疲勞分析

王 明， 康少波， 曹 俊， 張 勇， 董釗志

(南京金龍客車制造有限公司， 南京 211200)

客車外后視鏡的振動直接影響到駕駛員對路況的判斷，是引起安全事故的重要原因。目前對客車外后視鏡支架振動疲勞分析的研究較少。本文通過模態(tài)分析、模態(tài)測試、路譜采集、頻響分析和振動疲勞分析等方式，對某電動客車外后視鏡支架疲勞斷裂問題展開研究，以期降低開發(fā)成本,提高開發(fā)效率和產品設計質量。

1 模態(tài)分析及測試驗證

圖1是外后視鏡和其支架在整車中的安裝狀態(tài)，由楔形連接塊、支架、外后視鏡體等組成。楔形連接塊將支架與電動客車的安裝點緊固連接。

本文首先對外后視鏡和其支架的三維模型進行一定簡化，如忽略外后視鏡鏡片、鏡托板、轉向器和基板等部件，然后建立其有限元模型，其中楔形連接塊采用四面體單元，鏡殼體和支架為等壁厚結構，均采用殼單元，安裝固定螺栓用梁單元建模，共包括 115 301 個單元，45 380個節(jié)點。模型中被忽略的部件質量平均分配到其相應連接點上，約束楔形連接塊的6個自由度進行約束模態(tài)分析，刪掉該約束進行自由模態(tài)分析。外后視鏡和支架的各部件材料參數和單元類型見表1，有限元模型如圖2所示。

表1 外后視鏡和支架各部件材料參數

圖1 外后視鏡和支架結構示意圖 圖2 有限元模型

為驗證模態(tài)仿真分析方法的有效性，采用單點激振多點拾振的方法對外后視鏡和其支架進行自由模態(tài)試驗(自由模態(tài)試驗誤差較小)，并與仿真結果進行對比，具體見表2。……