[发明专利]一种识别转向节多轴断裂失效的分析方法

说明书

本申请涉及一种识别转向节多轴断裂失效的分析方法，涉及汽车零部件结构强度分析领域。本分析方法为首先建立整车动力学模型，获取转向节在过横沟误用工况下的理论载荷数据，然后进行贡献度分析，确定造成转向节断裂的贡献度最高的三个目标载荷分别为上球头Y向力、下前球头Z向力和转向拉杆点Y向力，随后获取实际整车在过横沟误用工况下的上球头Y向力和转向拉杆点Y向力，对整车动力学模型进行修正以确定下前球头Z向力，复现断裂以得到转向节的结构强度参数，进行可靠度计算分析，以判断可靠度是否达标。本申请提供的分析方法解决了相关技术中对转向节断裂失效不能进行准确分析而导致转向节可靠度低及影响其使用性能的问题。

技术领域

本申请涉及汽车零部件结构强度分析领域，特别涉及一种识别转向节多轴断裂失效的分析方法。

背景技术

转向节是汽车转向桥上的主要零件之一，汽车转向节的作用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向，其中，车轮及制动器均装在转向节上，转向时，转向节就绕主销转动。转向节又称“羊角”，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向，在实际行驶过程中，其不仅要承受地面通过轮胎对其的作用力，而且起到了连接汽车车身、悬架系统、前车轴、转向系统、制动器的桥梁枢纽作用，转向节恶劣的工作环境和特殊功能决定了其具有重要地位，但是也易受到横向的冲击载荷而发生变形、断裂，严重时还会导致交通事故的发生，因此，要求其具有较高的抗冲击强度。

在车辆的日常行驶工况下，转向节由于环境和受力原因，经常发声断裂或损坏，在需要进一步提升其强度性能的同时，分析其断裂的主要原因将具有很重要的意义。

在相关技术中，汽车前转向节在试验场整车过过横沟误用工况下一次性过载断裂失效，经典的分析方式是采用经验静载荷工况进行分析，但是其存在较多的不足之处。首先，在经典的分析方式中，其往往是根据经验工况提取静载荷，经验工况本身是做了简化，忽略了实际复杂的受力，容易忽略某些造成断裂失效的通道力，容易忽略多轴效应引起的失效；其次，传统的分析是通过经验判断分析转向节受力中哪一个力是造成断裂失效的主要原因，然后通过台架设计复现确认，传统方案虽然也进行虚拟台架验证解析原因，但是复现可能存在不成功，且无法从根本上解析为什么断裂，为什么试验不成功，这直接造成试验资源浪费，也对于改进的效果甚微。

发明内容

本申请实施例提供一种识别转向节多轴断裂失效的分析方法，以解决相关技术中对转向节断裂失效不能进行准确分析而导致转向节可靠度低及影响其使用性能的问题。

本申请提供了一种识别转向节多轴断裂失效的分析方法，其包括：

S1.建立整车动力学模型，获取转向节在过横沟误用工况下的理论载荷数据；

S2.基于DOE试验设计法对理论载荷数据进行贡献度分析，确定造成转向节断裂的贡献度最高的三个目标载荷分别为上球头Y向力、下前球头Z向力和转向拉杆点Y向力；

S3.获取实际整车在过横沟误用工况下的上球头Y向力和转向拉杆点Y向力；

S4.基于实际整车在过横沟误用工况下的试验参数、上球头Y向力和转向拉杆点Y向力，对整车动力学模型进行修正，基于修正后的整车动力学模型和实际整车的试验参数确定下前球头Z向力；

S5.复现转向节断裂以得到转向节的结构强度参数，利用结构强度参数与求得的实际整车的上球头Y向力、下前球头Z向力和转向拉杆点Y向力进行可靠度计算分析，以判断可靠度是否达标。

一些实施例中，所述以判断可靠度是否达标，包括：

判断计算得到的可靠度是否不小于预设可靠度，若是，则可靠度达标，若否，则需要进一步加强转向节的结构强度。

一些实施例中，所述分析方法还包括：