9.1 结构疲劳分析基础
车辆是运动并承载的机械,其结构承受的载荷大都是交变载荷,而不是静态载荷,所以在设计过程中需要从疲劳的观点出发进行结构设计。现代车辆结构设计中提出了轻量化设计的理念,使结构尽可能轻。因为结构重了,不但增加材料消耗和车辆成本,而且提高了车辆的油耗。由于车辆的大多数构件都要承受动态应力,引起疲劳损伤,其破坏形式很多是疲劳断裂,汽车轻量化设计实质上也是抗疲劳设计。疲劳失效的研究已经有超过150年的历史了,尽管如此,意外的疲劳失效仍然在发生,这是什么原因呢?因为疲劳问题具有复杂性。相信通过本章的学习能够有助于读者理解疲劳理论的大部分内容,并且通过软件解决相关的工程问题。(https://www.daowen.com)
近年来,人们对车辆结构疲劳的研究主要集中在车辆的主要承载结构,如悬架、车轮、车架、横向稳定杆、发动机的连杆、传动轴等,采用的方法一般是基于有限元的疲劳分析。ANSYS Workbench提供了疲劳分析模块(Fatigue Tool),包括了应力疲劳方法和应变疲劳方法,为广大工程人员应用疲劳知识解决工程问题提供了很大的方便。