商用车车架疲劳寿命仿真研究
车身结构疲劳寿命预测分析研究
车身结构疲劳寿命预测分析研究一、概述车身结构疲劳寿命预测分析研究是汽车工程领域的重要研究方向之一，其目的是通过建立精确的预测模型，预测车身结构在长期使用过程中的疲劳寿命，为车身结构设计和制造提供科学依据，进一步提高汽车的安全性、可靠性和耐用性。
二、车身结构疲劳寿命车身结构疲劳寿命是指车身结构在长期使用过程中，因受到加载和应力反复循环而发生的疲劳损伤或破坏前所经历的循环数或时间。
在汽车工程领域，疲劳寿命一直是汽车结构设计和制造的重要指标之一，影响着汽车的可靠性和使用寿命。
三、车身结构疲劳寿命预测方法车身结构疲劳寿命预测方法主要分为试验和计算两种方法。
1.试验法试验法是通过在模拟实际使用条件下进行大量的疲劳试验，以实测数据为基础，通过统计分析和曲线拟合等手段建立疲劳寿命预测模型。
试验法的优点是能够直接获取实际数据，预测结果准确可靠；缺点是试验成本高、时间长，并且只能针对某一特定结构进行试验，不具有通用性。
2.计算法计算法是通过在数值仿真软件中建立车身结构有限元模型，在给定的荷载作用下进行疲劳仿真分析，以数值模拟的结果为基础，通过计算建立疲劳寿命预测模型。
计算法的优点是成本低、时间短，并且具有通用性；缺点是需要建立精确的有限元模型，且模型的精度和建模方法会极大地影响疲劳寿命的预测结果。
四、影响车身结构疲劳寿命的因素车身结构疲劳寿命受到多种因素的影响，主要包括材料的强度和韧性、结构的几何形状、工艺质量、荷载等因素。
1.材料的强度和韧性材料的强度和韧性是影响车身结构疲劳寿命的最直接因素。
材料的强度决定了结构能够承受的最大应力值，而材料的韧性决定了结构在受到较大应力时的断裂形态，对疲劳寿命的影响也非常显著。
2.结构的几何形状车身结构的几何形状对疲劳寿命的影响主要体现在应力分布和应力集中的程度上。
一些细微的结构形状设计上的失误或缺陷可能会导致应力集中，从而对车身结构的疲劳寿命产生负面影响。
3.工艺质量工艺质量是影响车身结构疲劳寿命的重要因素之一。
商用车油箱支架疲劳寿命仿真分析
商用车油箱支架疲劳寿命仿真分析摘要：商用车的油箱支架是承载车辆油箱的重要部件，其使用寿命的长短直接关系到车辆的安全性和稳定性。
针对商用车油箱支架的疲劳寿命问题，本文采用有限元仿真方法进行了研究，通过对支架的受力分析和疲劳寿命计算，预测了支架的使用寿命，为商用车的设计和制造提供了可靠的理论依据。
关键词：商用车；油箱支架；疲劳寿命；有限元仿真；使用寿命预测一、引言商用车是现代物流和交通运输行业的重要组成部分，其油箱支架的寿命和安全性直接关系到车辆的稳定性和使用寿命。
因此，对商用车油箱支架进行疲劳寿命分析，有重要的理论和实际意义。
二、疲劳寿命分析原理商用车油箱支架的疲劳寿命受到多种因素的影响，如材料的力学特性、外界环境的影响、制造工艺等。
在疲劳分析中，需要确定支架的应力分布、应变分布和疲劳寿命，以此来评估支架的安全性和稳定性。
三、有限元仿真方法有限元分析是一种常用的力学分析方法，通过计算机对物体进行分割和处理，得到结构的应力、应变、变形等参数。
本文采用有限元分析软件Ansys进行商用车油箱支架的有限元仿真分析，应用线性静力学分析方法和疲劳分析方法，得到支架的应力、应变分布和疲劳寿命，从而推测支架的使用寿命。
四、仿真结果分析通过有限元仿真分析，本文得到了商用车油箱支架的应力、应变分布和疲劳寿命。
研究发现，支架中央的受力最大，应力集中较为严重，其中，螺栓的应力集中程度较高，容易出现断裂。
五、结论通过对商用车油箱支架的疲劳寿命进行有限元仿真分析，本文得到了支架的应力分布、应变分布和疲劳寿命，进一步预测了支架的使用寿命，为商用车的设计和制造提供了可靠的理论依据。
为了提高支架的安全性和稳定性，建议加强支架的连接性和加强螺栓的固定程度，从而降低支架的应力集中程度。
六、研究应用价值1. 提高商用车油箱支架的安全性与稳定性。
通过疲劳寿命分析，可以为商用车油箱支架设计与制造提供理论参考，提高车辆的安全性与稳定性。
2. 降低商用车维修费用与故障率。
车架台架疲劳试验方法研究
量通过牵引座施加在牵引车车架上，所以牵 引车车架的弯曲载荷集中施加在牵引座上。 其他重型车车架承受的弯曲载荷可简化为货 箱质心处的集中载荷（在条件具备的情况下 载荷也可以均匀分布施加）如图 1 所示。
弯曲载荷加载方式为 Z 向等幅正弦波， 载荷幅值由满载质量和强化系数决定，频率 通常为 1Hz，频次通常为 30 万次至 50 万次。
1 车架总成 2 车架前端固定装置 3 龙门架及牵引座固定装置 4 伺服缸
图 4 载荷谱截取图
（Ch66-Ch70 依次为左前轮、右前轮、左中轮、右 中轮、左后轮、右后轮相对于车架的位移）
图 5 载荷谱截取图
图 6 某车型车架多轴道路模拟试验方案
1 车架总成 2 车架前端固定装置 3 龙门架及牵引座固定装置 4 轴头复合加载工装 5 一号加载单元 6 二号加载单元
2.2 扭转疲劳试验 设计某车型车架扭转疲劳试验方案如图 2 所示，用工装模拟钢板弹簧及车桥。车架前 端通过模拟板簧、模拟前桥及前端固定支架 固定在地板上。模拟前桥中心通过关节轴承 与固定支架相连，释放车架前轴在前桥中心 处绕 X 轴的转动自由度。车架后端通过模拟 板簧、模拟后桥及后端固定支座固定在地板 上。模拟板簧通过骑马螺栓与车架上的平衡 轴座相连，模拟后桥通过三只二力杆分别与 后端固定支座相连，如图 2 所示。 伺服缸通过关节轴承与位于前桥一侧的 连接座相连，对车架按等幅正弦波施加扭矩。 使车架前轴相对后轴依次产生一至五度的扭 角，每个角度进行 10 万次疲劳。
3 车架垂向道路模拟疲劳试验
经过车架受力分析可知车架最主架垂向道 路模拟疲劳试验方案如图 3 所示，按实车载 荷谱进行车架垂向道路模拟疲劳试验，可同
时考核车架的弯曲疲劳及扭转疲劳。 样品选用带牵引座、悬架系统及车桥的
基于LMS Virtual.Lab的货车转向架疲劳性能仿真研究
在心盘横端面，二者均以面压力载荷的形式加载，如图2所示;轨
道扭曲载荷作用在1、4位或2、3位线弹簧单元处，以14mm的垂 向抬高量施加。
3.1.3组合工况
为验证该货物列车在极限载荷共同作用的实际运营条件
下,转向架构架是否产生塑性永久变形，进行的超常载荷工况验
算，如表2所示。
表2超常载荷工况 Tab.2 Extraordinary Load Conditions
50%。基于运营安全性考虑，将上述边界条件同时施加到疲劳分 析的构架有限元模型中。UIC标准规定的动态载荷疲劳加载试 验分为三阶段，如图5所示。
Fig.5 Three-Stage Diagram of Fatigue Test Loading
5.2.2有限元计算结果的导入
该平台提供了广泛的数据接口，能够直接读取各类有限元 软件的模型和计算结果文件，并以此为基础进行疲劳分析。将经
度条件下材料的屈服强度应大于325 MPa。基于安全考虑，同时
依据EN12663标准冏，超常工况下非焊缝区安全系数取1.15,因此
其许用应力取值为282MPao
No.7
266
机械设计与制造
July.2021
4.2焊接构架静强度评价
在超常载荷工况下，转向架最大Von Mises应力出现在第四 工况，位置出现在轴箱上表面外侧与构架侧梁下盖板交界处 ，值
3.2.2约束条件
约束条件与静强度分析一致,强制位移约束都是施加在线 弹簧单元处。不同的是，将施加在线弹簧单元处的轨道扭曲载荷
更改为7mm的垂向抬高值。
4焊接构架的静强度评价
4.1焊接构架静强度标准
UIC规定,对由延展性较好的塑性材料组成的构架进行静强
重型商用车变速器疲劳寿命试验技术研究与应用
重型商用车变速器疲劳寿命试验技术研究与应用重型商用车变速器疲劳寿命试验技术研究与应用随着经济的发展和城市化进程的加速，重型商用车的需求量不断增加。
而变速器作为重型商用车的核心部件之一，其性能和寿命直接影响着整车的使用寿命和安全性。
因此，对于变速器的疲劳寿命试验技术的研究和应用显得尤为重要。
一、疲劳寿命试验技术的研究1.试验方法目前，国内外对于重型商用车变速器疲劳寿命试验方法主要有两种：一种是基于实车试验的方法，另一种是基于试验台试验的方法。
基于实车试验的方法具有试验结果真实可靠的优点，但是试验周期长、成本高、试验条件难以控制等缺点。
而基于试验台试验的方法则可以通过模拟实际工况下的载荷和转速等参数，快速准确地评估变速器的疲劳寿命。
2.试验参数在进行变速器疲劳寿命试验时，需要考虑到多种试验参数，包括载荷、转速、温度、润滑油等。
其中，载荷是影响变速器疲劳寿命的最主要因素，因此需要根据实际工况下的载荷情况进行合理的载荷模拟。
同时，转速、温度和润滑油等参数也需要进行合理的模拟和控制，以确保试验结果的准确性和可靠性。
二、疲劳寿命试验技术的应用1.产品设计通过对变速器疲劳寿命试验的研究和应用，可以为产品设计提供重要的参考依据。
在产品设计阶段，可以通过试验数据对变速器的结构和材料进行优化，以提高其疲劳寿命和可靠性。
2.质量控制变速器的疲劳寿命试验也可以作为产品质量控制的重要手段。
在生产过程中，可以通过对变速器进行疲劳寿命试验，对产品进行筛选和检测，以确保产品的质量符合标准要求。
3.故障分析在变速器出现故障时，可以通过对其进行疲劳寿命试验，对故障原因进行分析和判断。
通过试验数据的分析，可以确定故障的具体原因，从而采取相应的维修和改进措施。
总之，重型商用车变速器疲劳寿命试验技术的研究和应用对于提高产品质量、延长使用寿命、保障行车安全等方面都具有重要意义。
未来，随着科技的不断进步和应用的不断推广，相信这一技术将会得到更加广泛的应用和发展。
基于虚拟行驶试验的商用车车架疲劳寿命仿真研究开题报告
基于虚拟行驶试验的商用车车架疲劳寿命仿真研究开题报告题目：基于虚拟行驶试验的商用车车架疲劳寿命仿真研究一、研究背景及意义商用车车架作为整个汽车的基本承重部件，其结构设计和疲劳寿命的估计对车辆的使用寿命和安全性有着至关重要的影响。
在车辆使用过程中，车架往往会受到复杂的载荷作用和多种因素的影响，比如道路的不均匀性、驾驶员的操作方式、气候条件等。
这些因素会导致车架的疲劳寿命发生变化，从而影响车辆的安全性和使用寿命。
因此，研究商用车车架的疲劳寿命是非常有必要的。
传统的车架疲劳寿命测试方法需要长期的试验时间和高昂的试验成本，而虚拟行驶试验的方法可以通过计算机模拟车辆在道路上的运动和受力情况，从而模拟实际行驶试验的过程。
这种方法可以有效地减少试验成本和试验时间，同时还能够更加准确地模拟车辆在实际道路上的运动和受力情况。
因此，本研究旨在通过虚拟行驶试验的方法，研究商用车车架的疲劳寿命，为车辆的结构设计和使用寿命提供理论基础和技术支持。
二、研究内容和方法本研究拟采用以下方法和步骤：1. 构建商用车车架的有限元模型通过CAD软件对商用车车架进行三维建模，进而建立车架的有限元模型，并对车架的结构进行分析和优化。
2. 设计虚拟行驶试验方案采用ADAMS软件对商用车车架进行虚拟行驶试验，根据实际道路条件和驾驶员操作行为进行仿真。
通过设置不同的载荷、振动和温度等参数，模拟车架在不同道路条件下的疲劳载荷作用。
3. 分析车架疲劳寿命通过ANSYS软件对车架的应力和应变进行分析，评估车架的疲劳寿命。
根据车架的疲劳寿命与实际使用寿命的关系，进一步优化车架结构设计。
三、研究预期结果本研究预期可以得到商用车车架的疲劳寿命仿真模型，并通过虚拟行驶试验模拟车架在实际使用过程中的受力情况，评估车架的疲劳寿命和结构安全性。
通过比较不同道路条件和载荷作用下，车架的疲劳寿命和疲劳破坏模式，进一步优化车架的结构设计并提高其使用寿命和安全性。
四、研究计划及进度安排时间节点|研究内容-|-2021.9-2021.11|文献调研、商用车车架有限元建模及分析2021.12-2022.3|虚拟行驶试验方案设计、ADAMS仿真分析2022.4-2022.6|应力应变分析，疲劳寿命评估2022.7-2022.9|分析结果与实验对比，优化车架结构设计2022.10-2022.12|论文撰写与答辩准备五、参考文献1. 杜明. 基于有限元与ADAMS的商用车车架优化设计研究[D]. 天津：天津大学, 2018.2. 王宗山. 车架动态特性及其优化研究[D]. 长春：吉林大学, 2017.3. 张清. 汽车车架疲劳寿命测试技术研究[D]. 西安：西安交通大学, 2019.。
《商用车变速器疲劳实验特征辨识与寿命预测》
《商用车变速器疲劳实验特征辨识与寿命预测》篇一一、引言随着交通运输行业的不断发展，商用车变速器作为汽车核心零部件之一，其性能的稳定性和耐久性对于保障行车安全、提高运输效率具有重要意义。
而变速器的性能和寿命往往受到多种因素的影响，如材料性能、制造工艺、使用环境等。
因此，对商用车变速器进行疲劳实验特征辨识与寿命预测研究，对于提升产品质量、优化设计及延长使用寿命具有重大意义。
二、商用车变速器疲劳实验概述商用车变速器疲劳实验是通过模拟实际使用过程中的各种工况，对变速器进行长时间的连续或间断的加载实验，以检验其耐久性能。
在实验过程中，需要重点关注变速器的温度、应力、形变等参数变化，通过分析这些参数的变化规律，可以辨识出变速器在疲劳过程中的特征。
三、疲劳实验特征辨识1. 温度特征辨识：通过安装温度传感器，实时监测变速器在实验过程中的温度变化。
通过分析温度变化曲线，可以判断出变速器在工作过程中的热平衡状态以及可能的热疲劳问题。
2. 应力特征辨识：利用应变片或光弹效应等技术手段，测量变速器在承受不同载荷时的应力分布情况。
通过对应力数据的分析，可以辨识出应力集中区域和易发生疲劳破坏的部位。
3. 形变特征辨识：通过高精度测量设备，实时监测变速器的形变情况。
形变数据的分析可以反映出变速器的刚度变化和可能的形变疲劳问题。
四、寿命预测方法1. 基于S-N曲线的寿命预测：通过实验获取变速器材料的S-N曲线，结合实际工况下的应力数据，预测变速器的疲劳寿命。
2. 基于数据挖掘的寿命预测：利用大数据分析和机器学习技术，对历史实验数据和实际使用数据进行挖掘和分析，建立预测模型，从而预测变速器的寿命。
3. 基于可靠性的寿命预测：综合考虑材料性能、制造工艺、使用环境等因素，对变速器的可靠性进行评估，并据此预测其寿命。
五、实验结果分析与讨论通过对商用车变速器进行疲劳实验和数据分析，可以得出以下结论：1. 不同材料和制造工艺的变速器在相同工况下的疲劳特性存在差异，这为变速器的选材和制造工艺优化提供了依据。
疲劳寿命仿真计算考虑因素
疲劳寿命仿真计算考虑因素疲劳寿命仿真计算，这听起来是不是有点儿高大上呢？咱们可以把它想象成是给机械部件做个“健康检查”。
就像我们定期去医院做体检一样，机器也需要“体检”，看看它们的耐久程度。
你想啊，平常咱们在生活中，累了就得歇歇，机器也一样，疲劳到了一定程度就会出问题，甚至报废。
想想看，汽车开久了，轮胎磨损了，发动机也会出问题，不就是这个道理吗？所以，进行疲劳寿命的仿真计算，能提前预判这些问题，帮助我们避免大损失，真是太有必要了。
在做这些仿真计算的时候，有不少因素得考虑，真的是琐碎到让人想挠头。
材料的选择可不能马虎。
不同材料就像不同的人，有的耐摔，有的耐磨，有的则不堪一击，轻轻一碰就可能变形。
所以说，选对材料就像是找个靠谱的朋友，能陪你度过难关。
这可不是随便选个牌子就行的，要通过实验数据、历史记录来综合考虑，才能确保选择的材料能在极限条件下依旧坚挺。
再说，负载的情况也相当关键。
就像你背的书包，里面的书越多，负担越重，肩膀就越累。
机器也是如此，负载越大，它的疲劳寿命就越短。
我们需要考虑使用场景，比如是在高温下工作，还是在低温环境里。
要是把个高档的音响放在寒冷的北极里，它可能就发不出声来了。
这就意味着，仿真计算得考虑到所有可能的工作环境，得做个全面的评估。
还有一个不得不提的就是应力分布。
应力就像是生活中的压力，有的地方压力大，有的地方压力小，长期下来，压力大的地方就容易出现裂纹，甚至断裂。
比如你和朋友一起搬家，一个人使劲儿搬重的家具，另一个人轻松搞定小物件，时间久了，那个辛苦的可就得受伤。
所以，咱们在计算的时候，得对整个部件进行全面的应力分析，确保每个地方都能均匀受力，不然哪天突然崩了，那可就笑不出来了。
然后就是使用频率了，咱们常说的“磨刀不误砍柴工”，频繁使用的机器就像是天天熬夜加班的人，累得不行，肯定寿命就短。
仿真计算时要考虑到机器的工作周期，是否有休息时间，频繁的启动和停止就像是无休止的高强度训练，肯定会加速它的衰老。
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商用车车架疲劳寿命仿真研究
作者：张小雨
来源：《科技信息·下旬刊》2018年第09期
摘要：汽车车架是汽车的关键承载部件，易发生疲劳破坏。
商用车车架进行扭转台架疲劳试验时，不满足车架循环次数20 万次寿命要求；需要采用有限元法模拟车架扭转疲劳台架试验，以找出焊缝开裂原因并提出改进方案，比较不同焊缝建模方法计算所得车架扭转台架疲劳寿命，确定与台架试验结果吻合的焊缝建模方法；对车架焊缝开裂风险位置进行结构优化设计，提升纵梁横梁接头强度，先用有限元方法验证车架优化方案满足寿命要求后，再将优化后的车架进行台架试验，车架未发生开裂。
应用有限元方法预测台架疲劳耐久寿命，可以找出焊缝开裂原因并快速验证优化方案，缩短产品开发周期。
关键词：商用车；台架试验；疲劳寿命
疲劳耐久性是汽车的主要性能指标之一。
汽车中大部分零部件的失效模式都表现为疲劳破坏。
对于非承载式车身的车型，车架是整车的装配基体和承载基体，承载着汽车各总成，并承受着各种力及力矩。
设计合理的车架是开发非承载式汽车重中之重，设计车架即不可过强，避免造成材料浪费，增加产品成本；又不可过弱，避免车辆寿命周期内发生开裂，对乘客造成伤害。
因此，对车架疲劳耐久寿命预估是车架开发的重要内容。
车架由不同厚度、不同形状的冲压钣金焊接而成，焊缝数量多且走势复杂，根据工程经验，车架疲劳失效主要发生在焊缝及其热影响区域，因此对焊缝及热影响区进行有限元模拟及寿命预测势在必行。
某商用车车架在进行扭转疲劳台架试验时，车架第三横梁与纵梁连接处焊缝发生开裂，不满足车架疲劳寿命要求，因此，对车架焊缝进行模拟，预测车架焊缝疲劳耐久寿命、找出焊缝开裂原因并快速提出有效改进措施。
一、车架扭转疲劳台架试验
根据车架進行台架扭转疲劳试验，车架扭转疲劳台架试验模拟实车状态，把车架总成固定在台架试验台上，用专用夹具固定车架后弹簧座吊耳，可绕X 轴旋转加载装置与前弹簧座支架通过专用夹具连接，激振器作用通过加载装置Z 向加载，加载扭矩±2000N·m，加载频率
3Hz，顺时针、逆时针各加载一次计一个循环。
试验要求循环20 万次，车架焊缝及钣金均不能开裂。
共做了三个车架的扭转疲劳台架试验，焊缝开裂位置均是第三横梁与车架纵梁连接处焊缝开裂，由台架试验结果可知，车架焊缝不满足20 万次寿命要求，亟需借助先进有限元方法找到焊缝失效原因，并提出有效改进措施。
二、车架台架静强度分析
1、车架焊缝有限元模拟。
车架是由纵梁、横梁及支架组成的焊接总成件，纵梁、横梁及支架为薄板钣金结构，冲压钣金工艺简单，加工工艺引起材料性能变化不大，有限元模拟方法为抽中面选用PSHELL 单元、料厚赋予钣金实际料厚模拟，已经过试验验证方法有效。
而车架焊缝数量多，分布广且是车架易失效风险位置，焊接焊缝时，焊缝本体及母材在高温下发生材料性能复杂变化，如何用有限元方法正确模拟焊缝本体及焊缝热影响区，对准确评估车架性能意义重大。
采用两种常用焊缝建模方法构建车架有限元模型，模拟台架试验规范建立有限元分析工况，并运用有限元分析结果进行车架扭转疲劳台架试验寿命预测。
比较两种不同焊缝建模方法计算所得台架扭转疲劳试验寿命，选用与台架试验结果相吻合车架焊缝建模方法，并应用该有限元建模方法查找焊缝开裂原因，提出改进方案。
一般来说，焊缝可以通过rigid 单元、Weld 单元或Pshell 单元模拟，根据多年企业经验，采用rigid 单元、Weld 单元会导致有限元结果偏刚，并且rigid 单元不能赋予焊缝疲劳材料属性，因此不能采用rigid 单元、Weld 单元来预测焊缝疲劳耐久寿命。
焊缝单元及相邻单元尽量采用四边形网格并保证良好的网格质量。
研究表明，焊缝本体及焊缝热影响区材料疲劳耐久属性相近且均与钣金母材不同，因此焊缝本体及热影响区属性要区别于钣金母材单独赋予材料、料厚属性。
通过比较两种不同材料、料厚属性Pshell 单元焊缝建模方法下疲劳耐久寿命结果，如表所示。
2、有限元分析静强度分析结果。
依据企业钣金建模规范，划分车架钣金件网格，网格平均尺寸7mm，单元类型为CQUADR&CTRIA。
依据台架试验方法，在左右前弹簧座施加
±1220N Z 向载荷，等效于2000N·m 扭矩，约束左右后板簧吊耳，车架有限元分析模型，采用nastran 求解器进行静力分析，分析所得应力云图，如图所示。
两种不同焊缝建模方法应力分布云图相似，有限元分析应力集中处与台架试验焊缝开裂处位置一致，有限元模型分析结果具有可信性。
车架第三横梁钣金材料为SAPH440，屈服强度为345MPa，而两种不同焊缝建模方法有限元应力结果仅为240MPa、180MPa，小于材料屈服强度，满足强度设计要求，车架扭转疲劳台架试验焊缝开裂不是强度不足引起的，而是耐久问题。
因此，需要运用有限元分析结果进行耐久寿命预测，找到扭转疲劳台架试验焊缝开裂原因。
三、车架焊缝寿命预估
1、焊缝应变载荷历程。
以采用方法焊缝建模方法所得焊缝开裂处起始单元应力为例，介绍焊缝应力载荷历程构建过程，由有限元静强度分析结果可知，加载顺时针扭矩时，开裂焊缝起始单元应力为240MPa，加载逆时针扭矩时，该单元应力为-203MPa，由疲劳理论可知，金属疲劳寿命与载荷幅值有关，与载荷波形无关[1]，因此采用单位三角载荷构造台架应力载荷历程，由Neuber 法则转换线性应力为局部应力应变历程，Miner 法则是基于对称循环应力应变进行计算的，因此再由Morrow 法则修正平均应力应变对寿命影响，转换成对称应力应变循环，以便于应用焊缝应变-寿命曲线进行寿命预估。
如图所示。
2、焊缝寿命分析结果。
将焊缝台架动态应变历程与焊缝应变-寿命曲线导入Design-life 中，求得车架焊缝寿命得出第三横梁与纵梁连接处焊缝寿命14 万次，焊缝建模方法预估疲劳耐久寿命已满足20 万次寿命要求，不能再现台架焊缝开裂问题。
所得焊缝寿命不满足20 万次寿命要求，具有开裂风险，与车架扭转台架疲劳试验结果吻合，且开裂位置一致，可以采用模拟车架扭转台架疲劳试验以找到焊缝开裂原因、优化方案并快速验证优化方案。
四、车架优化设计
由有限元分析应力分布云图，第三横梁与纵梁连接焊缝处出现应力集中，刚度出现突变，第三横梁为避让发动机总成，Z 向向下弯曲梯度大，增加了扭转力臂，降低了车架整体扭转刚度；同时第三横梁与纵梁接头采用开口形式，接头刚度弱，导致焊缝开裂。
因第三横梁走势无法更改，从更改接头形式方面入手，提出改进方案，解决焊缝开裂问题。
在第三横梁与纵梁连接处增加加强件，建立实施改进方案的车架有限元模型，并进行静强度分析，应用静强度分析应力应变结果进行焊缝疲劳寿命预测。
焊缝开裂处应力由240MPa 下降至108MPa。
将静强度分析结果导入design-life 计算焊缝寿命，焊缝寿命为28 万次，满足20万次寿命要求。
将实施改进方案的车架再次进行扭转疲劳台架试验，以验证改进方案有效性。
进行台架试验的三个车架循环20 万次时均未开裂，证明改进方案有效。
结论
（1）车架进行扭转疲劳台架试验时，第三横梁与纵梁连接处焊缝开裂，分析对比两种不同焊缝建模方法，确定合适车架有限元建模方法，并进行静强度分析及寿命预测，分析结果显示，选用的有限元分析方法预测焊缝开裂风险位置与台架试验开裂位置一致。
（2）基于有限元分析结果分析车架焊缝开裂原因，并对车架进行结构优化设计，焊缝寿命由14 万次提升到28 万次，改进后的车架重新进行台架试验，在车架要求寿命周期内未开裂，满足车架寿命要求。
参考文献：
[1]扶原放，金达锋，乔蔚炜.微型电动车车架结构优化设计方法[J].机械工程学报，2013，45（9）：13.
[2]钱立军，吴道俊，祝安定.基于模态应力恢复的车架疲劳寿命计算研究[J].中国机械工程，2012，22（7）：74.
[3]李亮，宋键.商用车驱动桥壳疲劳寿命的有限元仿真与实验分析[J].机械强度，2013，30，（3）：07.。