Оценка усталостной долговечности рессор автомобиля с учетом фреттинг-износа

• Автор: Казачек, Нина Егоровна
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 157 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г лава 1. Обзор литературы
Глава 2. Построение математической модели для исследования колебаний легкового автомобиля
2.1. Математическая модель легкового автомобиля ГАЗ-3110
2.2. Расчет масс, моментов инерции, жесткостей для легкового автомобиля ГАЗ-3110
2.3. Построение упрощенной математической модели автомобиля ГАЗ-3110
2.4. Математическое моделирование, намики легкового ав-
• . ; Ч,
томобиля
Выводы
Глава 3. Экспериментальные исследования и математическое моделирование усталостной долговечности с учетом фреттинг-износа
3.1. Влияние фреттинг-процесса при испытании рессор на усталость
3.2. Построение математической модели для расчета усталостной долговечности рессоры по критерию фреттинг-усталости
3.3. Исследование взаимосвязи кривой усталости с вибрационной эмиссией, появляющейся при испытаниях на долговечность
Выводы
Глава 4. Разработка методики оптимального проектирования легкового автомобиля по критериям его вибронагруженности и действию фреттинг-усталости рессор

4.1. Постановка задачи об оптимальном проектировании подвески автомобиля
4.2. Методика рационального проектирования на основе анализа функции чувствительности
4.3. Оптимальное проектирование
4.4. Математическое моделирование и оптимизация динамической системы «подвеска - автомобиль - дорога»
Выводы
Рекомендации по выбору параметров подвески автомобиля
Заключение
Литература
Приложение 1. Значение жесткостей листовой рессоры
Приложение 2. Амплитудно-частотные характеристики подрессоренной части легкового автомобиля ГАЗ-3110
Приложение 3. Программный комплекс ЫКООТ по определению
собственных частот и собственных форм колебаний
Приложение 4. Результаты усталостных испытаний рессор . ;
Приложение 5. Чертеж рессоры, дет. №24-2912105-10, автомобиля
ГАЗ-3110
Приложение 6. Листинг программы по оптимальному проектированию
Приложение 7. Результаты расчета третьоктавных спектров вибраций на сиденье пассажира автомобиля ГАЗ-3110 для разных значений жесткостей задней рессоры
Приложение 8. Заключение о применении НИР в практике испытаний деталей автомобиля в УКЭР ОАО "ГАЗ"
ВВЕДЕНИЕ
Возросшие за последнее время средние скорости движения автомобилей при еще значительной неровности дорожных покрытий усложнили проблему плавности их движения и усталостной долговечности рессор. Для оснащения автотранспортных средств (АТС) нашей страны рессорами в настоящее время потребляется около 900 тыс. т. проката в год, что составляет 10% расходуемого в отрасли проката черных металлов [3], причем 50% рессорного проката идет на изготовление запасных частей, что свидетельствует о недостаточном ресурсе рессор. Основная причина отказов рессор — усталостное разрушение.
Таким образом, рассматриваемая в диссертационной работе научно-техническая задача относится к актуальным вопросам современного автомобилестроения, так как направлена на повышение надежности, безопасности и конкурентоспособности автомобилей.
Цель работы. Оценка усталостной долговечности рессор автомобиля с учетом фреттинг-износа.
Научная новизна работы
• Установлены закономерности разрушения рессор, связанные с фреттинг-у стал остью.
• Разработана математическая модель оценки усталостной долговечности рессор с учетом их конструктивных особенностей и фреттинг-эффекга.
• Предложена методика оценки момента разрушения рессоры, основанная на изменении формы спектра вибраций в диапазоне частот до 5000 Гц.
Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.
В первой главе дан краткий обзор работ, посвященных экспериментальным и теоретическим исследованиям колебаний автомобиля, усталостной долговечности рессор, физическому явлению фреттинг-усталости.

кривой с указанием ширины отдельных полигонов. Инерционные параметры элемента связаны с геометрическими характеристиками его поперечного сечения следующими соотношениями:
Мі - РЯ і/5*/

Іи; = Рін і ( І иі + Д7Я? /12

ІУІ = Р І н і ( І п + РіН] /12
А А
V = Рін І ( 1 т + Іу), і = 1
(2.8)

где через , 1ш , І уі обозначены соответственно площадь и главные центральные моменты инерции поперечного сечения элемента (геометрические характеристики), а через Р/, М1,1и ,1у, / н, - плотность материала, масса и главные центральные моменты инерции (массовые). Для приведения моментов инерции, подсчитанных в локальных системах координат, к центру масс подрессоренной части автомобиля использовалась теорема Гюйгенса - Штейнера.
Координаты центров масс, указанных на рис. 2.2 элементов легкового автомобиля приведены в табл. 2.2. С использованием известных соотношений находился центр масс подрессоренной части автомобиля
ІХі т ТУіті ті
—,гс=-і
2>Ч ЬЩ I "9 І І І
где М= XI ті - суммарная масса.

В результате выполненных расчетов были найдены инерционные параметры матрицы М математической модели, которые указаны в системе СИ в табл. 2.3.