随着轿运物流业快速发展,中置轴轿运车在商品车辆运输领域具有非常广阔的应用前景。作为特种专用汽车,其在设计与应用过程中不仅要考虑提高行驶速度、装载系数的提高以及运输成本的降低,更需要提高运行的安全性、平顺性和可靠性。由于轿运车较大的车身质量、结构尺寸和承载量,其结构弹性固有频率的动态特征和路面随机激励对车辆系统的动态响应影响也较大,易造成车架局部疲劳损伤。因此,本文将电测应变技术、有限元仿真分析、多体动力学计算与结构随机振动疲劳分析相结合,以用于对轿运车架系统动态响应特性和结构疲劳强度的研究,具有较强的工程意义。本论文主要研究内容如下:1、为了较为全面的了解轿运车架在不同工况下的力学性能,将应变传感计和加速度传感器安装在结构的关键测点位置,利用电测应变技术和振动测试系统,获取轿运车架在多种道路行驶条件下的等效应力和加速度大小,了解轿运车架的实际应力情况,为下文验证有限元分析的可靠性提供试验数据。2、建立轿运车架有限元模型,对车架进行动态静力、模态和频率响应分析,得到了车架在四种不同行驶工况下的应力、变形情况以及车架的前十阶固有频率和结构关键点处的应力频响函数,并通过试验验证了轿运车架力学模型的准确性。3、运用ADAMS CAR软件对轿运车进行整体建模,然后进行整车多体动力学计算,分析悬挂连接点在高速路、凸块路和山路三种典型路况下的载荷变化情况,提取了各路况下悬挂连接点的受力载荷谱和标记点处的加速度载荷谱,并结合试验结果,验证了动力学计算模型的精确性,为疲劳分析提供了数据基础。4、对轿运车架进行随机振动疲劳分析。根据整车动力学计算得到的载荷曲线,对其进行频率分析,得到其功率谱密度,并结合车架的应力频响函数和车架材料的S-N曲线,采用Dirlik计算模型、FKM方法修正在nCode Dede Design Life中估算出的振动疲劳寿命,分别计算出各测试路面下的行驶里程,并针对结构局部疲劳强度薄弱位置设计改进方案。