автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Оценка усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей расчетно-экспериментальным методом

На правах рукописи

ооздез гвэ

Галимянов Ильнур Динаесович

ОЦЕНКА УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КАБИН ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫШМ МЕТОДОМ

Специальность 05.05.03 - Колесные и гусеничные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О КОП

Набережные Челны - 2009

003483785

Работа выполнена на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания» Камской государственной инженерно-экономической академии

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент [¡Павленко Петр Дмитриевич!

кандидат технических наук, доцент Хабибуллин Рифат Габдулхакович

доктор физико-математических наук, профессор

Сибгатуллин Эмер Сулейманович

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Соломатин Николай Сергеевич

ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет»

Защита состоится «27» ноября 2009 г. в 1600 на заседании диссертационного совета. Д 212.309.01 в ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия» по адресу: 423810, г. Набережные Челны, пр. Мира, 68/19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Камской государственной инженерно-экономической академии, с авторефератом - на сайте ИНЭКА: http:// www.ineka.ru

Автореферат разослан «26» октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.309.01 доктор технических наук, профессор

JI. А. Симонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Необходимость увеличения ресурса и повышения надежности выпускаемой продукции выдвигает задачу совершенствования методов расчета, экспериментальных исследований и испытаний автомобилей. Решение этой проблемы агауально для одной из наиболее сложных в этом отношении систем автомобиля - кузовной конструкции.

Оценка усталостной долговечности кабин и создание расчел ю-эксперима палы юга метода относятся к задачам теории надежности автомобиля и его систем, которую считают одной из трос составных частей доводочных стендовых испьпаний. Это касается определения эксплуатационных, нагрузочных и других характеристик режимов, вводимых после соответствующей обработки в программы стендовых испытаний с целью выявления напряженных участков в элементах конструкции.

Исследованиям статической и динамической нагруженносш конструкций мобильных машин посвящены рабсиы ДБ. Гельфгага и ВА. Ошнокова, Н.И. Гриненко, С.С. Дмшриченко, НЛ. Яценко, В.Б. Проскурякова, РВ. Рстгенберга, РБ. Кугеля, СЛ. Маршлиса, ЗА. Годжаева и др. Анализ нагрузочных процессов в работах этих ученых проведен методами математической статистики. Использование аппарата теории случайных функций и статистической динамики позволяет более полно отразигь динамику автомобильных конструкций и уже на стадии проекшрования получшь количественную информацию о распределении всех необходимых параметров случайных процессов нагружения по известным свойствам входных случайных процессов и динамическим свойствам конструкций. Большое внимание оценке характеристик случайных процессов нагружения автомобильных конструкций уделено в работах В Л. Макеева, Н.И. Гриненко, НЛ. Яценко, Ю.С. Проскурякова и др.

Разработка расчешо-эксперименгального метода оценки эксплуатационной нагруженносш кабины автомобиля позволит совершенствовал, и экспериментальные разрушающие методы испьпаний. Этот метод может служить основой организации ускоренных ресурсных испьпаний всех вццов и позволит сделать вывод о перспективности, актуальности и важности данной проблемы, как с научной, так и с фактической точки зрения.

Хочу выразить благодарность кхн., доцешу ВБ. Звездану и д.т.н., профессору РР. Зишштину за совместно разработанные структурные схемы включения пьезодаииков для получения дифференциальных сигналов при испытаниях кабины грузового автомобиля КАМАЗ.

Объектом исследования является процесс доводочных испьпаний, распространяемый на объекты с физическим пределом выносливости: элементы и конструкция кабины автомобилей семейства КАМАЗ.

Целью работы является разработка расчешо-эксперименгального метода оценки усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей.

Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на методах сгагастической обработки результатов испьпаний и информации об эксплуатационной надежности автомобилей; вероятностных и детерминированных методах анализа нагруженносш конструкции; численных и экспериментальных исследованиях напряженно-деформированного состояния конструкций; вероятностных методах расчета усталостной долговечности конструкции по номинальным напряжениям и локальным деформациям; методах ускоренных испытаний автомобильных конструкций в стендовых условиях.

Новизна полученных результатов заключается в следующем:

1. Получен диапазон возможных значений спектральных плсгшосгей микропрофиля доя оеми типов дорог, позволяющий отразить характер их воздействия на конструкцию несущей системы грузового автомобиля.

2. Разработан расчешо-экспериментальный метод оценки усталостной долговечности элементов кабины на основе исследования напряженно-деформированного состояния несущей системы грузового автомобиля, позволяющий определять пиковые напряжения в локальных зонах, приводящие усталостным разрушениям.

3. Разработан метод усталостных испытаний кабин по спегарам колебаний кабины грузового автомобиля, отличающийся от известных тем, что позволяет воспроизвести не только спектр эксплуатационных нагрузок, но и характер нагружения.

Теоретическая значимость работы заключается в разработке расчетно-экшериметального метода и на его основе алгоритмического обеспечения контроля параметров испытательных сгевдов.

Практическая ценность. Внедрение в практик данного метода дает возможность обеспечения точности проведения расчетных и экспериментальных оценок вибронагруженности, напряженно-деформированного состояния, прочности и ресурса конструкции кабины грузового автомобиля, располагает более точными эксплуатационными данными.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в ] 1 работах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы в различное время были рассмотрены и обсуждены на: П Международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин», г. Пенза, 2007г.; Межвузовской конференции «Камские Чтения», г. Наб. Челны, 2009г.; Международном научном симпозиуме «Авгофакгоростроение - 2009», г. Москва, 2009г. Диссертация неоднократно докладывалась и обсуждалась на заседаниях кафедр «Двигатели внутреннего сгорания» и «Основы конструирования машин» Камской государственной инженерно-экономической академии 200809 гг. и кафедры «Материаловедения, сварки и структурообразующих технологий» КГТУ имени АЛ. Туполева в 2009 г.

Реализация результатов работы. Разработанные теоретические положения диссертационной работы внедрены в пракгику испытаний в НТЦ ОАО «КАМАЗ», ФГУП «НПО Государственный институт прикладной оптики», а также в учебном процессе при подготовке дипломированных инженеров в Камской государственной инженерно-экономической академии по специальности «Автомобиле- и тракторостроение».

Пути дальнейшей реализации результатов работы. Научные и практические результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы для создания программного обеспечения систем управления испытательных стендов, атакже в учебном процессе.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 57 рисунков и 18 таблиц, состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения, списка литературы из 150 наименований.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются объект, предмет, цгль и задача исследования, приведены методы исследования, утверждается достоверность и новизна полученных результатов, их теоретическая значимость и практическая

ценность, сформулированы научные положения, выносимые на защту. Приведены данные о публикациях, апробации и реализации результатов, также структура и объем диссертации, дается краткий обзор диссертации по главам.

В первой главе содержится анализ проблемы по теме диссертации, выделены нерешенные задачи, определены цели и поставлены задачи исследования, намечены пути их решения. Проведен анализ методов испытаний и рассмотрены проблемы расчетно-экспериментальной оценки усталостной долговечности элементов кабины и несущей системы при действии эксплуатационных нагрузок. Как правило, они носят случайный характер, статистические параметры, характеризующие нагруженносги, сопоставляются с предельным состоянием, в качестве которого используются кривая усталости материала или детали.

Обеспечение прочности и долговечности кузова легкового и кабины грузового автомобиля является актуальной задачей. Практика показывает, любая модель имеет свой набор типичных «болезней». Какие-то места активно покрываются ржавчиной и быстро коррозируют, у других недостаточная жесткость. Многие полагают, что для грузового автомобиля вопрос прочности и долговечности кабины второстепенен, так как все нагрузки у него воспринимает рама Замена кабины грузовика по стоимости лишь немногим дешевле замены кузова легкового автомобиля.

Оценке долговечности автомобилей и элементов конструкции автомобиля, а также напряженно — деформированного состояния и методикам динамических и статических испытании посвящены работы ББ. Гольда, В.П. Когаева, ВЛ. Жигарева, В.Б. Борисевича, B.C. Лукинского. ХА. Фасхиева, П Д Павленко. Анализ методов расчета усталостной долговечности при воздействии случайной нагрузки позволяет рекомендовать для расчета ресурса кабин грузовых автомобилей метод, сочетающий использование кривой усталости в координатах «¡gcr-lgN», а также способ непосредственной схематизации, позволяющей выделять замкнутые петли гистерезиса (например, схематизация методом «стекающего дождя» и линейную гипотезу накопления повреждений Пальмгрена-Майнера).

Данный метод должен включать в себя исследование спектрального состава механических колебаний конструкции в реальных условиях и на стендовых испытаниях; исследование общего напряженного состояния конструкции при программировании параметров механического воздействия на стендовых испытаниях с целью приближения их значений к реальным; поиск критических, с точки зрения усталостной долговечности, зон методом тепловизионной картины или методом лаковых погфьпий, регистрацию механических напряжений в этих зонах; расчет усталостной долговечности и усталостных характеристик автокузовной стали с учетом влияния технологических факторов производства.

На основе анализа существующих способов и методик исследований оценки усталостной долговечности кабин сформулирована цель работы и задача научных исследований: Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие вопросы:

- провести анализ дорожного воздействия на несущие конструкции грузовых автомобилей и элемешы кабины, учет его при расчете на усталостную д олговечность;

- провести экспериментальные исследования усталостных характеристик автокузовной стали с учетом технологических факторов изготовления элементов конструкции;

проанализировать результаты тесретико-экспериментальных исследований статистических и динамических характеристик нагружения и моделирования испытаний кабин грузовых автомобилей;

- произвести расчетную оценку усталостной долговечности несущих элементов конструкции грузовых автомобилей и эффективность внедрения методики испытания;

- разработать структурную схему включения пьеэодатчиков, с целью получения дифференциальных сигналов, характеризующих механические колебания, возникающие в конструкции кабины при испытаниях несущей системы.

Во второй главе приведена пред варительная идентификация дорожного воздействия как первый этап накопления данных с учетом особенностей его пространственно-временного характера распределения.

Основной причиной появления динамических знакопеременных нагрузок являются колебательные процессы, возникающие в автомобиле три движении его по неровной дороге.

Для точной оценки усталостной долговечности несущих конструкций автомобиля необходимо рассматривать вое значимые случаи нагружения стационарные или нестационарные.

При расчете стационарных случаев нагружения с использованием линеаризованных конечно-элементных моделей обычно пользуются частотными методами, например, спектральным анализом, а для исследования нестационарных процессов (дня линейных и нелинейных систем) или стационарных процессов с учетом нелинейных характеристик системы приходиться использовать методы решения во временной области. В зависимости оттого, какой тип анализа применяется для оценки усталостной долговечности несущих систем автомобиля, используются разные способы задания дорожного воздействия. При использовании частотных метод ов дорожное воздействие целесообразно задавать в вице матрицы взаимных спектральных плотностей. При этом принимаются следующие допущения:

1. Колёса имеют двустороннюю связь с дорогой, то есть не отрываются от опорной поверхности при колебательных процессах

2. Контакт колеса с дорогой точечный.

3. Моделируются только вертикальные перемещения.

При решении задач усталостной долговечности во временной области дорожное воздействие задается в виде дискретной функции перемещений или сил в узлах.

В любом случае, при проведении динамических расчетов требуется пространственная модель дорожного воздействия, для чего необходимы исследования микропрофиля дорог различного типа - от скоростных автомагистралей до грунтовых.

Одним из результатов таких исследований стало допущение о том, что случайная функция высот неровностей продольного микропрофиля является нормальной и стационарной, а воздействие неровностей на ходовую часть и несущую систему автомобиля при постоянной скорости движения является нормальным, стационарным, центрированном, случайным процессом, обладающим свойством эргодичности. Это допущение позволяет применять для описания воздействия от различного типа дорог, методы корреляционной теории случайных процессов, в соответствии с которыми для формирования модели дорожного воздействия необходимо располагать такими сшшсгаческими характеристиками мшфопрофиля как спектральная плотность 0(1) и взаимная спектральная плотность высот неровностей правой и левой колеи

Измерения микропрофиля дорог различных типов практически всегда измерения проводились по одной колее, а значит, данных для получения пространственной модели дорожного воздействия не хватает.

Зависимость взаимной корреляционной функции высот правой и левой колеи дороги , располагая, согласно Доддсу, гипотезой изотропности поля дорожного воздействия корреляционной функции высот для одной колеи Я(т) :

Л„(0 = Л

(1)

где В — колея автомобиля,- V - скорость д вижения автомобиля.

Вычислив с помощью преобразования Фурье Л„(г), можно получить взаимную спектральную плотность:

= 1*№(т)соз(2яГт) С1Т

Л

(2)

Таким образом, если задаться скоростью движения автомобиля, зная кслею его колес и статистические характеристики дороги, полученные по результатам замера высот неровностей одной колеи, можно сформировать модель пространственного дорожного воздействия.

Для использования метода спектрального анализа необходимо представить воздействие в виде матрицы взаимных спектральных плспносгей.

Результаты аппроксимации выглядят следующим образом:

С, (Я) = 1.42 -10"

- для асфальтобетонного покрытая: 02(Л) = 1.42-Ю"4

0.104

0.104

, при Я <0.104

, при Я <0.104

(3)

(4)

- для дороги с щебеночным покрытием:

Область спектральных плотностей микропрофилей, да которых происходит эксплуатация транспортных средств, будет ограничена параллелограммом, границы которого определяются:

1. Минимально возможной высотой неровностей микропрофиля дороги, достижимой при существующем уровне развитая дорожного строительства

2. Высотой неровности, при которой невозможно движение транспортного средства

3. Минимальной (~100мм) и максимальной (~1000мм) протяженностью неровности (длиной волны), частота воздействия, от которой при средних эксплуатационных скоростях движения на дорогах определенного типа соответствует полосе частот собственных колебаний, подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля.

Полученный диапазон возможных значений спектральных плотностей микропрофиля был поделен на семь категорий дорог, позволяющий спразить характер их воздействия на долговечность несущих конструкций автомобиля. Расчеты в частотной области с воздействием,

построенным по предлагаемой методике, можно использовать для дорог категорий с 1 по 4 включительно, для тяжелых дорог происходит завышение получаемых нагрузок или напряжений, и для получения удовлетворительных результатов необходимо решать задачу во временной области, с учетом нелинейностей.

В третьей главе приведены расчетно-экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния кабины и рамы большегрузного автомобиля-самосвала, изложена методика проведения испытаний усталостных свойств холоднокатаной низкоуглеродистой стали с учетом влияния технологических факторов автокузовного производства.

Колебания грузовых автомобилей имеют свои особенности, связанные с деформацией рамы, колебаниями кабины на упругих опорах относительно рамы и др. Поэтому характер нагружения, а также величины амплитуд и повторяемость эксплуатационных нагрузок зависят не только от микропрофиля дороги и скорости движения, но и от конструктивных параметров автомобиля и характеристик упругих элементов (шин, рессор, опор кабин и т.д).

Исследования перемещений кабины относительно рамы позволили получить наиболее полную картину ее динамики, а также:

1) оценить влияние упругих опор на нагруженность кабины;

2) определить динамические силы, передающиеся через упругие опоры со стороны рамы.

Характеристики жесткости (или упругости) вызывают большие затруднения при их экспериментальном определении и моделировании. Конечной жесткостью, которую необходимо учитывать при расчетах, обладают следующие узлы: шины, рессоры и другие элементы подвески, подушки и кронштейны крепления массивных узлов (кабины, двигателя, платформы и др.), рама и надрамник.

Используя пакеты трехмерного моделирования, в стандартные функции которого входит определение таких параметров как масса, положение центра тяжести и моменты инерции детали, получена, конечно-элементная, модель кабины (рис.1).

а»9«18

Рис. 1. Конечно-элементная модель кабины грузового автомобиля семейства КАМАЗ

Анализ разрушений кабин серийно выпускаемых грузовых автомобилей семейства КАМАЗ показал, что повреждения от усталости материала в визе трещин имеют

преобладающее количество у автомобилей-самосвалов.

Рис. 2. Хфактерные усталостные трещины кабины автомобиля

КАМАЗ-6520

На основании экспериментальных исследований и расчетного анализа (рисЗ-4), трещины являются следствием воздействия на раму нагрузок, вызывающих кручение относительно продольной оси и изгиб несущей системы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Деформация рамы грузового автомобиля в различных зонах существенно зависит от структуры несущей системы, включающая жестко смонтированные агрегаты, например налрамника, кузова, кабины, и двигателя, непосредственно влияющих на жесткость при кручении.

Рис. 3. Амплитуды нормальных напряжений в нижней полке лонжерона самосвала;

1 - при динамическом кососиметричном нагружении несущей системы;

2 — при перекосе несущей системы вправо

а) б)

Рис. 4. Напряженно-деформированное состояние кабины КАМАЗ: а - при кручении конструкции, б - при динамической нагрузке

Причиной проведения усталостных испытаний автокузовной стали является необходимость учета влияния технологических факторов автокузовного производства на её усталостные характеристики. Усталостные трещины часто возникают в тех зонах кузовных элементов, где технологические факторы (вытяжка, воздействие от сварки и др.) изменяют характер поверхности, структуру и механические свойства листа, в том числе и усталостные. Влияние большинства технологических факторов на усталостные характеристики кузовных сталей до сих пор не было исследовано.

Способ группового нагружения образцов, вырезанных из кузовной стали, позволил сократить сроки их усталостных испытаний и приблизить вид напряженного состояния в образце к напряженному состоянию в точке зарождения трещины в типичной критической зоне детали кабины, где имеет место растяжение-сжатие. Испытания вели при жестком цикле нагружения по полному факторному плану эксперимента.

Пакеты образцов были испытаны на изгиб при постоянной амплитуде деформации, поддерживаемой в критическом сечрнии пакета. Деформация изменялась по синусоидальному закону, асимметрия отсутствовала.

Испытания пакетов показали, что на зарождение трещин в образцах не влияли ни положение их в пакете, ни состояние соседних образцов. Следовательно, можно считать, что каждый образец испытывался независимо от других. На образцах были имитированы следующие технологические факторы: остаточная одноосная пластическая вытяжка; обрезка кромок рабочей части образца в штампе; направление проката; термообработка от точечной сварки.

На рис. 5 приведены три кривые усталости для вероятности зарождения трещин Р=50% для образцов без вытяжки и с вытяжкой еост=15% и еост=30%.

и

Рис. 5. Кривые усталости стали 08Ю:

• в исходном состоянии, Р=0,5; о с вытяжкой 15 %, Р=0,5; □ с вытяжкой 30 %, Р=0,5;

Д в исходном состоянии, Р=0,05.

Оригинальный способ группового нагружения образцов позволил сократить сроки усталостных испытаний, а также приблизить вид напряженного состояния в образце в точке зарождения трещины в типичной гфитической зоне детали кузова, где имеет место растяжение-сжатие.

В четвертой главе изложен расчетный метод оценки усталостной долговечности несущей системы грузового автомобиля на основании результатов полученных во второй и в третьей главе, а также исследования программирована усталостных испьпаний кабин по спектрам колебаний.

Как правило, процесс нагружения при стендовых испытаниях не совпадает с эксплуатационными. В этом случае задача определения максимального значения Долговечности при стендовых испытаниях, которое бы соответствовало достаточному ресурсу детали в эксплуатации, имеет большое практическое значение. Задачу расчетно-экспериментального определения усталостной долговечности элементов конструкций можно условно разделить на три этапа.

На первом этапе расчета решалась задача определения характеристик изменения напряжений в опасных с точки зрения усталостного разрушения элементах конструкции при эксплуатационных режимах нагружения, для чего использовалась информация о внешнем динамическом воздействии и конечно-элементная модель згой конструкции.

Второй этап расчета заключался в том, чтобы, используя результаты стандартных усталостных испьпаний лабораторных образцов или конструктивных моделей определить характеристики сопротивления усталости реальных конструкций при гармоническом нагружении. При этом учтены все конструктивные (концентрации напряжений, масштабный фактор), технологические (качество обработки поверхности, термообработка и т.д.) и эксплуатационные (температура, коррозия и тл) различия между образцами или деталями, для которых была получена кривая усталости, и деталями или элементами для которых производится расчет по оценке усталостной долговечности.

На третьем этапе определялись характеристики сопротивления усталости элементов конструкций при случайном нагружении, соответствующем режимам эксплуатации. Для этого

использовались результаты динамического расчета, полученные на первом этапе, данные об усталостных характеристиках элементов конструкции, полученные на втором.

Завершающим этапом работы является программирование испытаний кабин грузовых автомобилей, которое состоит из процесса изменения напряжений в элементах автомобилей, при этом ускорения и перемещения имеет случайный характер. Поэтому обработку и анализ данных процессов необходимо производшь на основе методов теории вероятности и математической сгашстики. Исследования показали, что чем меньше коэффициент перегрузки спектра, равный сгтох/ст,ц, и чем больше число циклов нагружения за срок службы конструкции N > 107 + 108, тем меньше величина повреждающих напряжений. В нашем случае необходимо принимать значение егт1П, близкое к нижней границе указанного предела повреждающих напряжений (ст^ » 0,5сг_„). После того, как установлено <гт1л, из суммарной кривой распределения исключаются все напряжения, лежащие ниже сгт|п а оставшаяся часть спектра используется для программирования усталостных испытаний.

Сумма относительных долговечностей ар при программном нагружении, полученная на основе корректированной линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений (т.е. с

учетом влияния сг, <<т_и на накопление повреждений) определится из следующего выражения:

= (5)

где N„p - суммарное число циклов нагружения до разрушения при программном нагружении;

'■-V (6)

Nlí и Ые - число циклов при напряжении сг,, и общее в программном блоке, соответственно;

Л - число программных блоков до разрушения;

Nl - число циклов до разрушения по кривой усталости, полученной при постоянном уровне напряжения сг;

г -число ступеней в программном блоке.

> аЛ, — ка

в _^ (7)

" Си».

гдестт„ -максимальное напряжение спектра;

<т.ц - предел выносливости;

к = _ коэффициент, определяющий величину повреждающих амплшуд спектра

Величины г, и г находятся по исходному программному блоку, путем отбрасывания амтшшуд а, < /гст_14.

Тогда долговечность при программном нагружении ы„р с учетом предыдущих, может быть подсчитана по следующей формуле:

N =

~ (8)

Ъы,

Но в отличие от многих деталей и узлов автомобиля (например, от деталей трансмиссии) кабина представляет собой сложную пространственную панельнснлержневую систему и имеет очень сложный характер нагружения, обусловленный комплексом возникающих сил, действующих на кабину с различной частотой, амплшудой и фазой.

В настоящее время влияние на предел выносливости всех этих факторов изучено недостаточно. Поэтому, не зная предела выносливости отдельных элемаггов кабины, трудно вьщелигь наиболее нагруженный элемент, для которого необходимо программировать испытания, и вместе с тем, определить нижнюю границу повреждающих напряжений.

Нам представляется, что программировать испытания кабины необходимо не по спектрам напряжений, а по спектрам колебаний (рис. 6). На рис. 7 и 8 показаны кривые распределения напряжений и колебаний в одном ш элементов кабины, записанных одновременно при различных режимах движения. Как видим, характер кривых распределения напряжений и колебаний (ускорений) однотипен, что свидетельствует о тесной взаимосвязи между колебаниями кабины и напряжениями в ее элементах.

Рис. 6. Циклы колебаний элементов кабины КАМАЗ -4355 1,2- при д вижении по асфальту хорошего и плохого качества; 3 - при движении по булыжнику удовлетворительного качества.

Рис. 7. Кривые распределения напряжений в элементах кабины при движении автомобиля по булыжнику удовлетворительного качества

Программировать испытания можно по спектрам колебаний, зарегистрированных в районе одной из опор кабины. В этом случае стенд должен воспроизводил, не только кручение кабины, когд а д ва передних вибратора работают в противофазе, но и вертикальные перегрузки с помощью третьего вибратора, который можно подсоединить непосредственно к кабине в геометрическом центре тяжести, или в районе задней опоры. Воспроизвести все вертикальные эксплуатационные нагрузки можно за счет изменения частоты приложения нагрузки.

Для сокращения времени испытаний целесообразно из суммарного спектра ускорений исключил, амплшуды, составляющие менее 10% от максимальной амплитуды, что не скажется на результатах испытаний.

Р; _

0.30

о.гэ 0.20

0.15 0.10 0.05

Рис. 8. Кривые распределения напряжений в одном из элементов кабины и колебаний, зарегистрированных в районе вод ительского сиденья записанных одновременно при скорости У=40 км/ч.. по булыжнику удовлетворительного качества

При выборе частоты приложения нагрузки в режиме кручения следует имел, в виду, что с увеличением частоты угловые ускорения увеличиваются, а угол закрутки кабины уменьшается.

Целесообразно частоту крупетьных колебаний выбирать равной частоте колебаний неподрессоренных масс автомобиля, поскольку эта частота является преобладающей в спектральных спектрах напряжений, ускорений и относительных перемещений кабины.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Результатом исследований является оценка усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей на основе расчегно-экспериментального метода с учетом определения эксплуатационных параметров нагружения элементов конструкции и исследование статистических характеристик моделирования процесса, имеющих существенное значение для автомобилестроения.

1. Проведен анализ дорожного воздействия на несущую систему и элементы кабины грузовых автомобилей для их учета при расчете на усталостную долговечность. Разработана методика формирования модели дорожного воздействия на несущие конструкции грузовых автомобилей для их расчета и испытаний.

2. Проведены экспериментальные исследования усталостных характеристик авггокузовной стали с учетом технологических факторов изготовления элементов конструкции. Принятый способ группового нагружения образцов позволяет ускорить испытания в несколько

1

|

4 ч ч ^колеьрний

____^

нспояхение

- Оч

5 10 15 20 £3 30 35 40 45 с МПо

0.06 0.16 0.24 О 32 0 40 0 48 0 56 0 64 0 "/2 0 00 0 88 0 96 д.лскэсе

раз. Полученные кривые усталости в системе координат «IgAsßlgN» позволяют использовал, их в расчете усталостной долговечности, как на форсированных, так и на эксплуатационных режимах нагружения кабины автомобиля.

3. Произведет расчетоэксперименгальная оценка усталостной долговечности несущих элементов конструкции грузовых автомобилей.. Кривая усталости элементов несущей системы была получена путем испытаний опор на сгевде ф. MTS 911.66 по сгтнулевому гармоническому циклу на изгиб и линейная гипотеза суммирования усталостных повреждений показала, что пробег автомобиля по принятому доя расчета комплексу дорог до разрушения составил около 300 тыс. км, что хорошо согласуется с эксплуатационными данными.

4. Проведена оптимизация управляющих воздействий стенда с целью максимального приближения спеярального состава механических колебаний, воздействующих на конструкцию кабины, к спектральному составу колебаний, возникающих при эксплуатации автомобиля.

5. Разработан метод и программа усталостных испытаний кабины автомобиля КАМАЗ-4355 по спектрам механических колебаний, позволяющая воспроизводить не только спектр эксплуатационных нагрузок, но и характер нагружения.

Основное положения диссертации опубликованы в следующих печашых работах:

1. Гапшянов, ИД. Расчегао-эксперименгатьный метод оценки усталостной долговечности элементов несущих систем автомобилей/ РГ.Хабибуллин, ИДГалимянов // Информационные и социально-экономические аспекты создания современных технологий. -Онлайновый электронный научно-технический журнал.- Наб. Челны: ИНЭКА, 2004. -XalSthttpy/www Jcampi.ru/Scitedi).

2. Галимянов, ИД. Методика формирования модели дрраяа ¡oro воздействия на несущие конструкции грузовых автомобилей для их расчета на усталостную прочность' П ДПавленко, ИДГалимянов // Социально-экономические и технические системы. - Онлайновый электронный научно-технический журнал,- Наб. Челны: ИНЭКА, 2006. - №12(28). - С.12-20 (ЪйрУ/катр{.Ьапсоф.1г1/Бс}1ес}1/Ьа5е/потетЛ

3. Гапшянов, ИД. Экспериментальные исследования усталостных свойств автокузовной стали с учетом технологических факторов/ ИДГалимянов, ПДПавленко // Сощшьно-экономические и технические системы. - Онлайновый алегаронный научно-технический журнал. Наб. Челны: ИНЭКА, 2006. - №13(29) - C.39-4Ó (httpy/kampi.bancorpWscitecbbase/nomer 7).

4. Гатшянов, ИД. Исследование статистических характеристик нагружения и программирования испытания кабин грузовых автомобилей^ ИД Галимянов ПДПавленко // Журнал «Груювик». М.: Изд-во Машиностроение. -2007.-G 29-35.

5. Галимянов, И.Д. Подаод к расчету усталостной долговечности несущих элементов конструкции грузовых автомобилей/ ИДГалимянов, АЛЛавленко, ИД Валеев // Проектирование и исследование технических систем: Межвузовский научный сборник. - Наб. Челны: Изд-во ИНЭКА. -2007. - С.62-73.

6. Галимянов, ИД, Подход к решению задачи обеспечения требуемой долговечности кузова автобуса/ АЛ. Павленко, ИД Галимянов, ЛИ. Кухаренко //«Проблемы исследования и проектирования машин». П Международная научно-техническая конференция. Пенза, 2007. - С. 87-95

7. Гатмянов, ИД Решение задачи для обеспечения требуемой долговечности кузова автобуса/ ЙД Галимянов, AJL Павленко // «Камские чтения». Межрегиональная научно -практическая конференцйя. Наб. Челны, ИНЭКА, 2009. - С. 52-56.

8. Гаттянов, ИД. Методика использования функции распределения амплтуд напряжения, исследуемых параметров для программирования и оптимизации усталостных испытаний кабин/ ИД Галимянов, ВБ. Звездин, // «Камские чтения». Межрегиональная научно - практическая конференция. Наб. Челны, ИНЭКА, 2009. - С. 46-51.

9. Гатшянов, ИД. Расчетный метод оценки усталостной долговечности несущих элементов конструкции грузовых автомобилей / ИДГалимянов // Материалы 65 международ ной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развитая отечественного анготракторосгроения и подготовка инженерных и научных кадров» МНС «Авготракторостроение» -2009». Книга l.-Москва, МГТУ МАМИ-2009.-С. 93-98.

10. Галимянов, И.Д. Разработка методики испытания кабин грузовых автомобилей / Р.ПХабибуллин, ИД Галимянов // Сощалшо-экономические и технические системы. -Онлайновьш электронный научно-технический журнал - Наб. Челны: ИНЭКА, 2009. -№3(52). -С. 13-21 (hüpy/ wwwtompiju/sets').

11. Патент № 2207232, Р.Ф. Устройство для алеетроконтактной резки металлов / ФА Шамсугдинов, И.П. Талипова, ИД Галимянов. - Опубл. 27.062003.

Галимянов Ильнур Динаесович

Оценка усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей расчетно-экспериментальным методом

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

ЛР№ 020342 от 7.02.1997 г. ЛР№ 0137 от 2.10.1998 г. Подписано в печать 23.10.2009. Формат 60x84 7i6. Бумага писчая. Печать ризографическая. Гарнитура книжно-журнальная. Уч.-изд. л. 1,1. Усл. печ. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ. Í3&& Издательско-полиграфический центр Камской государственной инженерно-экономической академии

423810, Набережные Челны, проспект Мира, 13

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ

УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ.

1.1 Расчетно-экспериментальная оценка усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей.

1.2 Классификация методов расчета усталостной долговечности при действии случайного эксплуатационного нагружения.

1.3 Требования, предъявляемые к жёсткости, прочности и долговечности кабин и кузовов автомобилей.

1.4 Анализ эксплуатационных усталостных повреждений элементов кабин.

1.5 Анализ тенденций развития методов испытаний кабины автомобиля на усталостную долговечность.

1.6 Методы расчета усталостной долговечности.

1.7 Оценка развития повреждений при испытаниях на усталостную долговечность.

Актуальность темы. Необходимость увеличения ресурса и повышения надежности выпускаемой продукции выдвигает задачу совершенствования методов расчета, экспериментальных исследований и испытаний автомобилей. Решение этой проблемы актуально для одной из наиболее сложных в этом отношении систем автомобиля — кузовной конструкции.

Одной из тенденций развития современного машиностроения, является широкое использование компьютерного моделирования, как эффективного метода снижения себестоимости и его временных затрат. Это возможно за счет использования вычислительных средств, сочетания различных методов расчета параметров и автоматизированное управление спектром механических воздействий на испытательном стенде. Разработанные и применяемые в настоящее время технологические приемы и методы не позволяют в полном объеме решить все проблемы точности воспроизведения в процессе стендовых испытаний на усталостную долговечность соответствия с реальным показателям. Обеспечение средствами с широким динамическим диапазоном изменения их параметров, с целью приближения к реальным условиям, требует применения в технологическом процессе испытаний новых методов расчета и экспериментов. Прежде всего, к рациональной организации процесса доводки можно отнести вопрос достоверности и сопоставимости форсированных полигонных испытаний с реальными условиями эксплуатации автомобилей на дорогах общего пользования [5, 9, 11, 45, 60, 78]. Проще всего достичь требуемой достоверности результатов испытаний, если обеспечивается максимальная адекватность режимов- нагружения на испытательных дорогах полигона режимам эксплуатации.

Вторым важным моментом является то что, несмотря- на достаточно разработанную-теорию испытаний при-организации доводочных испытаний на предприятиях-производителях автомобилей, она иногда применяется не в полной мере. Это объясняется главным образом тем, что, в связи с недостатком средств, урезаются программы исследовательских испытаний по определению нагруженности новых моделей. Зачастую, испытательное оборудование и технологии проведения испытаний покупались нашими автомобилестроительными предприятиями вместе с методиками проведения испытаний, которые в целом не изменялись в течение многих лет и режимы нагружения не адаптировались для новых моделей.

Автомобильные кузовные конструкции создаются в большинстве случаев по критерию технологичности, компоновки и внешнего вида, а вопросы прочности решаются, в основном, опытным путём при доводке конструкции. Это объясняется неопределённостью нагрузок, действующих на кабину, который представляет сложную пространственную, многократно статически неопределимую, панельно-стержневую систему, на которую действуют знакопеременные нагрузки случайного характера. Детали и узлы кузова легкого и кабины грузового автомобиля находятся в сложнонапряжённом состоянии. Многие элементы конструкции работают в условиях стеснённого кручения. Так, например, передняя стойка проёма двери подвергается изгибу в плоскости ветрового окна и в плоскости дверного проёма, кроме того, возникает кручение в местах соединения стойки с крышей и:капотом (передней панелью).

В элементах некоторых пространственных узлов, собранных при помощи точечной сварки, возникают остаточные напряжения- от сварки, сборки и штамповки, которые очень трудно оценить экспериментальным или теоретическим путём.

Всё это затрудняет, а иногда делает невозможным, проведение тщательного анализа напряжённого состояния* кузовной конструкции теоретическим путём без большого количества допущений.

Оценка усталостной долговечности кабин и создание расчетно-экспериментального метода относятся, к задачам теории надежности автомобиля-и его систем, которую считают одной:из трехсоставных частей при доводочных стендовых испытаниях. Это касается, определения эксплуатационных, нагрузочных и других характеристик режимов, вводимых после соответствующей обработки в программы стендовых испытаний с целью выявления напряженных участков в элементах конструкции.

Оценка и разработка расчетно-экспериментального метода эксплуатационной нагруженности кабины автомобиля позволит совершенствовать экспериментальные разрушающие методы испытаний. Этот метод может служить теоретической основой организации ускоренных ресурсных испытаний всех видов. Можно сделать вывод о перспективности, актуальности и важности данной проблемы, как с научной, так и с практической точкек зрения.

Данная работа посвящена разработке методики и алгоритмов управления процессом стендовых испытаний на усталостную долговечность на основе расчетно-экспериментального метода определения их параметров.

Объектом исследования является процесс доводочных испытаний, распространяемый на объекты с физическим пределом выносливости элементы и конструкции кабин автомобилей семейства КАМАЗ.

Предметом исследования является расчетно-экспериментальная методика оценки усталостной долговечности кабин; грузовых автомобилей на основе анализа- результатов изменения характеристик механических воздействий в исследуемых элементах для выбранных режимов движения автомобиля.

Целыо работы является разработка расчетно-экспериментального метода оценки усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей.

Методы; исследований. Решение поставленных задач» базируется на методах статистической4 обработки результатов - испытаний ш информации об эксплуатационной? надежности автомобилей; вероятностных и детерминированных методах анализа, нагруженности; конструкции;., численных и экспериментальных исследованиях напряженно-деформированного состояния конструкций; вероятностных методах расчета усталостной долговечности конструкции по номинальным напряжениям и локальным деформациям; методах ускоренных испытаний автомобильных конструкций в стендовых условиях.

Новизна полученных результатов заключается в следующем:

1. Получен диапазон возможных значений спектральных плотностей микропрофиля для семи типов дорог, позволяющий отразить характер их воздействия на конструкцию несущей системы грузового автомобиля.

2. Разработан расчетно-экспериментальный метод оценки усталостной долговечности элементов кабины на основе исследования напряженно-деформированного состояния несущей системы грузового автомобиля, позволяющий определять пиковые напряжения в локальных зонах, приводящие усталостным разрушениям.

3. Разработан метод усталостных испытаний кабин по спектрам колебаний кабины грузового автомобиля, отличающийся от известных тем, что позволяет воспроизвести не только спектр эксплуатационных нагрузок, но и характер нагружения.

Теоретическая значимость работы заключается в развитии расчетно-экспериментального метода и в разработке на его основе алгоритмического обеспечения контроля параметров испытательных стендов.

Практическая ценность. Внедрение в практику данного метода дает возможность обеспечения точности проведения расчетных и экспериментальных оценок вибронагруженности, напряженно-деформированного состояния, прочности и ресурса конструкции кабины грузового автомобиля, располагает, более точными эксплуатационными данными.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 11 печатных работах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы в различное время- были рассмотрены и обсуждены на: II' Международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин», г. Пенза, 2007г.; Межвузовской конференции «Камские Чтения», г. Наб. Челны, 2009г.; Международном научном симпозиуме «Автотракторостроение — 2009», г.

Москва, 2009г. Диссертация неоднократно докладывалась и обсуждалась на заседаниях кафедр «Двигатели внутреннего сгорания» и «Основы конструирования машин» Камской государственной инженерно-экономической академии 2008-09 гг. и кафедры «Материаловедения, сварки и структурообразующих технологий» КГТУ имени А.Н. Туполева в 2009 г.

Реализация результатов работы. Разработанные теоретические положения диссертационной работы внедрены в практику испытаний в НТЦ ОАО «КАМАЗ», ФГУП «НПО Государственный институт прикладной оптики», а также в учебном процессе при подготовке дипломированных инженеров в Камской государственной инженерно-экономической академии по специальности «Автомобиле- и тракторостроение».

Пути дальнейшей реализации результатов работы. Научные и практические результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы для создания программного обеспечения систем управления испытательных стендов, а также в учебном процессе.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 57 рисунков и 18 таблиц, состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения, списка литературы из 150 наименований.

Выводы по главе

1. Экспериментально полученны кривые о скоростях движения грузовых автомобилей по различным типам дорог, приведенные на рис. 4.5, позволяют сделать выводы о том что, во-первых, изменение скоростей движения автомобиля хорошо описывается нормальным законом распределения и во-вторых, что существует нижнее значение скорости движения Утт, определяемое минимальной скоростью устойчивого движения автомобиля и верхнее Утах, определяемое техническими возможностями автомобиля и дорожными условиями. Значение этих скоростей для грузовых автомобилей можно принять Ут]п=5 км/ч, а Утах=75 км/ч. Используя эти данные и считая закон распределения мгновенных скоростей движения усеченным нормальным, можно определить математическое ожидание средней скорости движения автомобиля по разным типам дорог, среднее квадратическое отклонение средней скорости и с их помощью вычислить долю <; \ от общего пробега автомобиля со скоростью V,-.

2. Экспериментальными исследованиями было установлено, что наиболее напряженным сечением шаровой опоры поворотной цапфы моста автомобиля КамАЗ-4310, является сечение у фланца ее крепления к картеру моста. При движении автомобиля с постоянной скоростью, шаровая опора, в основном, нагружена изгибающим моментом в вертикальной плоскости и поэтому определяющими ее долговечность будут нормальные напряжения, действующие в опасном сечении.

3. Проведены исследования статистических характеристик нагружения и программирование испытаний кабин грузовых автомобилей, экспериментально получены ряды распределения амплитуд переменных напряжений, зарегистрированных в зоне установки сиденья водителя в кабине грузового автомобиля капотной компоновки, так же ряды полигонов частностей процесса нагружения кабины при движении автомобиля по разным типам дорог.

4. Разработана методика использования функции распределения амплитуд напряжений, исследуемых параметров для программирования и оптимизации усталостных стендовых испытаний кабин грузовых автомобилей капотной компоновки.

Заключение и выводы

Результатом исследований является разработка расчетно-экспериментального метода оценка усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей с учетом определения эксплуатационных параметров нагружения элементов конструкции и исследование статических характеристик моделирования процесса, имеющий существенное значение для автомобилестроения.

1. Проведен анализ дорожного воздействия на несущую систему и элементы кабины грузовых автомобилей для их учета при расчете на усталостную долговечность. Разработана методика формирования модели дорожного воздействия на несущие конструкции грузовых автомобилей для их расчета и испытаний.

2. Проведены экспериментальные исследования усталостных характеристик автокузовной стали с учетом технологических факторов изготовления элементов конструкции. Принятый способ группового нагружения образцов позволяет ускорить испытания, и обеспечивает типичный для кузовного элемента эпюр напряжений по толщине листа в зоне зарождения трещины. Полученные кривые усталости в системе координат «1§АЕ/2-^№> позволяют использовать их в расчете усталостной долговечности, как на форсированных, так и на эксплуатационных режимах нагружения кузова автомобиля.

3. Произведена расчетная оценка усталостной долговечности несущих элементов, конструкции, грузовых автомобилей и эффективность внедрения методики испытания* Кривая усталости- элементов^ несущей системы* была получена путем испытаний опор на* стенде ф. МТ8 911.66 по отнулевому гармоническому циклу на изгиб и линейная гипотеза суммирования усталостных повреждений показал, что пробег автомобиля по принятому для расчета комплексу дорог до разрушения составило около 300 тыс. км, что хорошо согласуется с эксплуатационными данными.

4. Проведена оптимизация управляющих воздействий стенда с целью максимального приближения спектрального состава механических колебаний воздействующих на конструкцию кабины к спектральному составу колебаний возникающих при эксплуатации автомобиля.

5. Разработана метод и программа усталостных испытаний кабины автомобиля КАМАЗ - 4355 по спектрам механических колебаний, позволяющая воспроизводить не только спектр эксплуатационных нагрузок, но и характер нагружения.

1.Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей./ учебное пособие для вузов / Ф.Н. Авдонькин. — М. : Транспорт, 1985.-215 с.

2. Айвазян, С.А. Прикладная статистика: основы моделирования и первичная обработка данных / С.А. Айвазян, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин. — М. : Финансы и статистика, 1983. — 470 с.

3. Айвазян, С.А. Прикладная статистика. Исследование зависимостей / С.А. Айвазян, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин. М: Финансы и статистика, 1985. -487 с.

4. Аксенов, П.В. Многоосные автомобили / П.В. Аксенов. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1989. — 280 с.

5. Александровская, Л.Н. Современные проблемы теории и практики организации испытаний сложных технических систем / Л.Н. Александровская,

6. B.М. Миронов // Надежность и контроль качества. 1990. - №4. - С. 6-15.

7. Антипцев, В.П. Испытания АТС. Регистрация, анализ и моделирование режимов нагружения / В.П. Антипцев, В.А. Грушников, Н.С. Киселев, Ю.Ф. Благодарный // Автомобильная промышленность. — 1996. №3. -С. 27-30.

8. Астафьев, В.И. Оценка влияния формы цикла нагружения на циклическую долговечность / В.И. Астафьев, Д.Г. Федорченко, И.Н. Цыкайкин // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1996. - №2.

9. Балабин, И.В. Испытания автомобилей / И.В. Балабин, Б.А. Куров,

10. C.А. Лаптев. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1988. - 192 с.

11. Безверхий, С.Ф. О достоверности ресурсных испытаний автомобилей; Полигонные испытания, исследования и совершенствование автомобилей сборник научных трудов / С.Ф. Безверхий, Е.И. Бурдасов, H.H. Дворникова. М.: изд. НАМИ, 1987. - С. 42-46.

12. Беленький, Д.М. Обеспечение безотказной работы по прочности элементов машин и конструкций / Д.М. Беленький, А.Н. Бескопыльный, H.JI. Вернези, Л.Г. Шамраев // Надежность и контроль качества. 1996. - №8. — С. 45-53.

13. Беленький, Д.М. Модели высокой надежности машин / Д.М. Беленький, А.Н. Бескопыльный // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1992. - №2. - С. 50-56.

14. Беленький, Ю.Ю. Сравнительный анализ расчетных моделей вертикальных колебаний автопоездов лесовозов / Ю.Ю. Беленький, A.B. Жуков, А.Б. Азбель, А.И. Петрович // Автомобильная промышленность. - 1979. - №7. - С. 16-20.

15. Белов, В.Н. Оценивание функций связи между показателями надежности систем в разных режимах функционирования при блочном нагружении / В.Н. Белов, А.Б. Ледякова // Надежность и контроль качества. — 1996. -№1. С. 26-33.

16. Бендат, Дж. Измерение и анализ случайных процессов: перевод с англ. Матушевский Г.В., Привальский В.Е. / Дж. Бендат, А. Пирсол.// — М. : «Мир», 1974. 263 с.

17. Беризененко, В.П. К. усталостным испытаниям соединений, выполненных контактной точечной и рельефной сваркой / В.П. Беризененко, A.A. Жебровский, В.А. Попковский, В.В. Десятник // Заводская лаборатория. -1983.-№12.-С. 68-70.

18. Билык. H.A. Вычисление нижних доверительных границ показателей надежности прочностных характеристик конструкций при аппроксимации их предельной нагрузки законом Вейбулла / H.A. Билык, С.К.

19. Гришечкин // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1997. №5. — С. 65-70.

20. Благодарный, Ю.Ф. Кузова автобусов, испытания на кручение //Автомобильная промышленность. 1996. - №10. - С. 7-10.

21. Болотин, В.В. Асимптотические оценки для вероятности безотказной работы по моделям типа нагрузки — сопротивление / В.В. Болотин,

22. B.П. Чирков // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1992. №6.1. C. 3-10.

23. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости: Учебник для вузов / Н.Ф. Бочаров и др. // — М.: Машиностроение, 1983. -299 с.

24. Буглов, Е.Г. Система стабилизации режимов нагружения при усталостных испытаниях / Е.Г. Буглов, И.И. Ищенко, П.И. Адаменко, В.П. Голуб, Б.М. Синайский // Заводская лаборатория. — 1976. №9.

25. Бухарин, Н.М. Автомобили. Конструкция, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля : учебное пособие для вузов / H.A. Бухарин, B.C. Прозоров, М.М. Щукин. — JI. : «Машиностроение», 1973. 104 с.

26. Веснин, В.А. Метод планирования циклических форсированных испытаний // Надежность и контроль качества. — 1996. №5. - С. 6-8.

27. Веселов, А.И. О выборе сталей с антикоррозионными покрытиями для деталей и узлов кузова // Автомобильная промышленность. 1992. - №5. — С.13-15.

28. Виттих, В.А. Обобщенные ресурсные- модели систем машина-человек-среда / В.А. Виттих, В.А. Цибатов // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1990. №4. — С. 3-12.

29. Власов, В.А. Коррозионная усталостная прочность пластически, обработанных материалов / В.А. Власов, Г.В. Пачурин, Г.П. Гуслякова // Автомобильная промышленность. — 1996. №8. — С.25-26.

30. Гадолина, И.В. Влияние методов схематизации на точность оценки ресурса / И.В. Гадолина, И.М. Петрова // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1997. №1. — С. 71-76.

31. Гадолина, И.В. Анализ влияния параметров обработки реализации случайного процесса нагружения на точность оценки ресурса / И.В. Гадолина, И.М. Петрова // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1996. №3.- С. 62-67.

32. Галимянов, И.Д. Исследование статистических характеристик нагружения и программирования испытания кабин грузовых автомобилей/ И.Д. Галимянов, П.Д.Павленко // Журнал «Грузовик». М.: Изд-во Машиностроение.- 2007.-С. 29-35.

33. Гецов, Л.Б. К вопросу о выборе режимов ускоренных испытаний энергетических машин // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1992.-№3.-С. 122-129.

34. Говорущенко, Н.Я. Основы теории эксплуатации автомобилей. Киев:, «Вища школа» , 1971. С.75-102.

35. Голованов, А.И. Оболочки, как несущие элементы автомобиля^ / А.И. Голованов, В.В. Нехотяев, П.Д. Павленко // Автомобильная промышленность. — 1991. №8. - С. 18-19.

36. Голомидов, A.M. Эксплуатационные свойства автомобилей с приводом на передние колеса / A.M. Голомидов. — М. : Машиностроение, 1986. 112 с.

37. Прочность и долговечность автомобиля / Б.В. Гольд и др.;. — М. : «Машиностроение», 1974. — 328 с.

38. Горбацевич, М.И. Об учете влияния частоты нагружения при испытаниях на усталость / М.И. Горбацевич, Л.И. Кадолко, A.A. Ракицкий, В.И. Шоломицкий // Заводская лаборатория. 1984. - №10. С. 84-86.

39. ГОСТ 25101-83 Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов. М.: Издательство стандартов, 1982.

40. ГОСТ 16504-81 Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1982. 28 с.

41. ГОСТ 27410-87. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность. —1988. — (надежность в технике).

42. ГОСТ 21624-81. Система технического * обслуживания и ремонта автомобильной техники. Требования; к эксплуатационной технологичности и ремонтопригодности изделий. — Введ.01.01.83 — Ы., Издательство? стандартов, 1982.

43. ГОСТ 25.507-85. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний- на усталость в эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. М., издательство стандартов, 1985. -31 с.

44. Григолюк, Э:И. Нормирование прочности несущих систем легковых автомобилей / Э.И. Григолюк, H.A. Кулаков, Е.А. Коган, С.Г. Сальков // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1992. №5. — С. 41-47.

45. Грушников, В.А. Оптимизация полигонных испытаний АТС / В.А. Грушников, Н.С. Киселев // Автомобильная промышленность. 1995. - №3.

46. Гуревич, С.Е. Методика экспериментального определения разрушающей энергии при циклическом нагружении / С.Е. Гуревич, А.П. Гаевой // Заводская лаборатория. 1973. - №9. — С. 1110-1114.

47. Гусев, A.C. Оценка сложности структуры случайных процессов нагружения // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1992. — №1. — С. 41-44.

48. Гусев, A.C. Сопротивление усталости и живучесть конструкций при случайных нагрузках / A.C. Гусев. М. : Машиностроение, 1989. - 241 с.

49. Гусев, A.C. Расчет конструкций при случайных воздействиях / A.C. Гусев, В.А. Светлицкий. М. : Машиностроение, 1984. — 240 с.

50. Гусев, A.C. Структурный анализ процессов нагруженности и оценка ресурсов конструкций // Изв.РАН.МТТ. 1994. - №1.

51. Демиденко, Е.З. Линейная и нелинейная регрессия — М. Е.З. Демиденко. 1981. - 302 с.

52. Динамика системы дорога шина - автомобиль — водитель. — М. : Машиностроение, 536 с.

53. Дмитриченко, С.С. Новые возможности для повышения усталостной прочности / С.С. Дмитриченко, Э.А. Горин, Н.М. Панкратов, Ю.С. Борисов // Автомобильная промышленность. 1995. - №2. — С. 13-17.

54. Долматовский, Ю.А. Автомобиль в движении / Ю.А. Долматовский. — М. : Транспорт, 1987. — 159 с. : ил., табл.

55. Дрейпер, Н. Прикладной регрессионный анализ. В 2-х кн. / Н. Дрейпер, Г. Смит. — М.:

56. Дьяченко, B.JI. Комплексная система доводки несущих конструкций / В.Л. Дьяченко, Ю.Б. Наследков // Автомобильная промышленность. 1992. - №3. - С. 13-14.

57. Есипов, Ю.В. Модель отказов «прочность — нагрузка» при перекрывающихся распределениях параметров в условиях их одностороннего допуска (статистический подход) / Ю.В. Есипов, Ю.И. Васильченко // Надежность и контроль качества. — 1994. №3. - С. 7-13.

58. Есипов, Ю.В. Распознавание состояний статистически неопределенных объектов на основе вероятностной модели «воздействие — несущая способность» / Ю.В. Есипов, Ю.И. Васильченко // Надежность и контроль качества. — 1995. №5. — С. 16-28.

59. Зайцев, В.Г. К статистическому анализу амплитуд случайных напряжений //Проблемы прочности. 1994. - №3. - С. 63-70.

60. Занозин, Ю.А. Автоматизация проектирования кузовов и кабин: проблемы и решения / Ю.А. Занозин, С.Г. Пургин, Р.П. Шкапин // Автомобильная промышленность. — 1991. №12. - С. 16-19.

61. Зенкин, A.A. Сравнение чувствительности моделей к «грубым выбросам» эксперимента для одного класса функционалов задачи регрессионного анализа / A.A. Зенкин, В.М. Филатов // — 1975.

62. Злочевский, А.Б. Определение циклической трещиностойкости при случайном режиме нагружения / А.Б. Злочевский, O.A. Левин, H.A. Махутов //. -1984.-№12.-С. 55-59.

63. Исляев, Ш.Н. Анализ критичности отказов при проектировании структурно-сложных систем / Ш.Н. Исляев, В.Г. Афанасьев, А.Г. Янковский // Надежность и контроль качества. — 1996. №7. — С. 25-28.

64. Казак, С.А. Вероятностный расчет усталостной долговечности при нормально распределенном случайном стационарном нагружении // вестник машиностроения. — 1995. №4. - С. 6-10.

65. Кац, A.M. Автомобильные кузова / A.M. Кац. изд. 2-е, перераб. и доп. - «Транспорт», 1972.-С. 1-296.

66. Когаев, В.П. Автоматизированная электрогидравлическая установка для испытания материалов на усталость при случайном нагружении / В.П. Когаев, П.Б. Северов // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1990.-№3.-С. 98-105.

67. Когаев, В.П. Расчет деталей машин при нерегулярном режиме нагружения / В.П. Когаев, И.В. Гадолина // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1991. - №5. - С. 45-50.

68. Когаев, В.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность : справочник / В.П. Когаев, H.A. Махутов, А.П. Гусенков/. М. : Машиностроение, 1985. - 224 с.

69. Колесникова, Т.В. Оценка уровня повреждающего переменного напряжения на основе количественного фактографического анализа // Заводская лаборатория. — 1983. №12. — С. 61-64.

70. Колокольцев, В.А. О расчете ресурса и сопротивления усталости деталей машин при нерегулярных стационарных режимах нагружения / В.А. Колокольцев, Е.Д. Волжинов // Вестник машиностроения. — 1995. №11. — С. 23-27.

71. Кондрашкин, С.И. Принципы построения математических моделей динамики движения автомобиля / С.И. Кондрашкин, С.П. Контанистов, В.М. Семенов //Автомобильная промышленность. 1979. - №7. — С. 24-27.

72. Коновалов, JI.B. Особенности определения эквивалентной нагрузки при вариациях ресурса многоцикловой выносливости // Вестник машиностроения. 1996. — №6. - С. 3-10.

73. Копнов, В.А. Определение оптимального ресурса по критерию образования усталостной трещины / В.А. Копнов, С.А. Тимашев //Проблемы машиностроения и надежности машин. 1990. - №1. - С. 65-71.

74. Костенко, H.A. Прогнозирование надежности транспортных машин / H.A. Костенко. М. : Машиностроение, 1989. - 240 с.

75. Криволапов С.Я. Точечная и интервальная оценки вероятностей безотказной работы изделия с учетом распределения нагрузки при его эксплуатации // Надежность и контроль качества. — 1990. — №5. — С. 8-12.

76. Кугель, Р.В. Испытания на надежность машин и их элементов / Р.В. Кугель. -М. : Машиностроение, 1982. 181 с.

77. Кузнецов, Б.К. Автобус ПАЗ-3205. Основание кузова / Б.К. Кузнецов, Н.Б. Софонов // Автомобильная промышленность. — 1995. — №12. — С. 12-13.

78. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Е.С. Кузнецов и др.; под ред. Е.С. Кузнецова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1991. 413 с.

79. Кучерявый, В.И. Статистическое моделирование ресурса деталей автолесовозов с учетом режимов работы / В.И. Кучерявый, В.Д. Чарков //Проблемы машиностроения и надежности машин. 1996. - №1.

80. Лаптев, С.А. Развитие системы испытаний АТС // Автомобильная промышленность. 1996. - №10. - С. 37-40.

81. Лахно, Р.П. О типизации дорожных условий эксплуатации автомобильного транспорта СССР // Труды НАМИ, 1970. вып. 22.

82. Лашков, Ю.К. Модульный принцип в имитационном моделировании динамики автомобиля / Ю.К. Лашков, Я.И. Остриков, В.М. Семенов //Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1990. №3. - С. 16-21.

83. Лецкий, Э.К. Планирование испытаний при оценке скорости изменения параметра // — 1981. №7. — С. 55-60.

84. Литвинов, A.C. Теория эксплуатационных свойств: учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство» / A.C. Литвинов, Я.Е. Фаробин. М. : Машиностроение, 1989. - 240 с.

85. Москвичев, В.В. Оценка и оптимизация долговечности и надежности при ресурсном проектировании сварных конструкций / В.В. Москвичев, C.B. Доронин.

86. Матусов, И.Б. Многокритериальная идентификация и задачи доводки / И.Б. Матусов, А.Е. Плетнев, Р.Б. Статников, O.A. Фролова //Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1996. №6.

87. Нефедов, А.Ф. Планирование эксперимента и моделирование при исследовании* эксплуатационных свойств автомобилей / А.Ф Нефедов,, Л.Н. Высочин. Львов, «Вища школа», изд-во при Львов. Ун-те. - 1976. - 160 с.

88. Олдырев, П.П. Об учете истории нагружения при ускоренных испытаниях на многоцикловую усталость //Заводская лаборатория 1981. - №7.- С. 86-87.

89. Орлов, JI.H. Прочность и безопасность кузовов и кабин — важнейшая из забот конструкторов / JI.H. Орлов, К.Е. Рачков // Автомобильная промышленность. — 1992. №3. - С. 11-13.

90. Отрейковский, В.А. Определение аналитических зависимостей для оценки параметров нагрузка — несущая способность для расчета надежности // Надежность и контроль качества. 1974. - №1. - С. 62-69.

91. Островцев, А.Н. Основные принципы построения классификации эксплуатационных условий // Автомобильная промышленность. 1971. - №12. С. 16-22.

92. Островцев, А.Н. Принцип классификации микропрофилей дорог с учетом их повреждающего воздействия на конструкцию автомобиля / А.Н. Островцев, О.Ф. Трофимов, В.G. Красиков //Автомобильная промышленность.- 1979.-№1.-С. 8-10.

93. Павленко, П.Д. Методология разработки рациональных конструкций несущей системы и ходовой части большегрузных строительных автомобилей самосвалов / Дисс. д-ра техн. наук. Набережные Челны/: Изд-во КамГПИ, 2005. Глава 4., С. 165-204

94. Онлайновый электронный научно-технический журнал,- Наб. Челны: ИНЭКА, 2006. №7. - С. 12-20 (http://kampi.bancorp.ru/scitech/base/nomer7).

95. Павлов, И.В. Статистические методы оценки надежности сложных систем по результатам испытаний / И.В. Павлов// — М. Радио и связь, 1992. — 168 с.

96. Палкин, В.Е. Комплексы для стендовых испытаний автомобильной техники / В.Е. Палкин, В.З. Оберемок, Б.Н. Нюнин // Автомобильная промышленность. — 1991. №9. - С. 30-31.

97. Певзнер, Я.М. Колебания автомобиля. Испытания и исследования. / Я.М. Певзнер и др.; под ред. Я.М. Певзнера. М. Машиностроение, 1979. — 208 с.

98. Повякало, A.A. О1 статическом и динамическом аспектах отказоустойчивости систем // Автомобильная промышленность. 1979. - №12. -С. 3-9.

99. Потехин, А.Ф. О методике динамических испытаний несущего кузова легкового автомобиля / А.Ф. Потехин, И.М. Микитюк //Автомобильная промышленность. — 1979. №12. - С. 8-14.

100. Почкай, В.И. Информация — средство повышения надежности изделий //Автомобильная промышленность. 1991. - №10: С. 21-30.

101. Почтенный, Е.К. Регистрация и анализ процесса усталостного повреждения.// Заводская лаборатория. 1977. - №11. — С. 1392-1395.

102. Почтенный, Е.К. Прогнозирование долговечности- и диагностика усталости деталей машин / Е.К. Почтенный. — Мн.: Наука и техника, 1983. — 246 с.

103. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта / Министерство автомобильного транспорта РСФСР. — М.: Транспорт, 1986. 72 с.

104. Радаев, H.H. О взаимосвязи объема контрольных испытаний на надежность с полнотой априорной информации // Заводская лаборатория. — 1993.-№10.-С. 49-54.

105. РД 37.101.121-89. Типовая программа — методика междуведомственных испытаний автотранспортных средств на надежность. Дмитров 1989, 24 с.

106. Ротенберг, Р.В. Основы надежности системы водитель — автомобиль — дорога среда / В.В. Ротенберг. — М.: Машиностроение, 1986. — 216 с.

107. Рыньков, Р.Н. Линейный закон суммирования информационной энтропии случайного нагружения при усталостных разрушениях // Надежность и контроль качества. 1996. - №9. - С. 42-47.

108. Серенко, А.Н. Принципы оптимизации и расчета элементов сварных конструкций заданной надежности // Автоматическая сварка. — 1996. -№8.-С. 13-16.

109. Сабанов,- Ю.В. Автомобиль^ ВАЗ-21099- Конструктивные особенности // Автомобильная промышленность. 1991. - №1. - С. 6-7.

110. Серенсен, C.B. Динамика машин для испытаний на усталость / C.B. Серенсен, М.Э. Гарф, В.А. Кузьменко. М. : «Машиностроение», 1967, 459 с.

111. Силаев, A.A. Спектральный метод подрессоривания транспортных машин / A.A. Силаев. М.: Машиностроение, 1972. — 192 с.

112. Соболев, B.JI. Совершенствование методики ускоренной оценки пределов выносливости при испытаниях со ступенчато изменяющейся нагрузкой// 1977.-№11.-С. 1401-1405.

113. Стефанович, Ю.Г. Исследование крутильных колебания трансмиссии автомобиля с помощью частотных характеристик / Ю.Г. Стефанович, B.C. Лукинский // — Автомобильная промышленность: 1977.№ 8. С.22-24

114. Тольский, В.Е. Колебания силового агрегата автомобиля / В.Е. Тольский и др. .;. — М.: Машиностроение, 1976. — 266 с.

115. Фасхиев, Х.А. Несущие системы грузовых автомобилей // Автомобильная промышленность. — 1995. №12. — С. 8-12.

116. Фасхиев, Х.А. О прочной доводке конструкций / Х.А. Фасхиев, П.Д. Павленко // Автомобильная промышленность. — 1995. №2. — С. 15-17.

117. Фентон, Дж. Несущий каркас кузова автомобиля и его расчет. Пер. с англ. К.Г. Бромштейна. Под ред. чл. корр. АН,СССР Э.И: Григолюка. - М. : Машиностроение, 1984. — 200 с.

118. Филатов, М.Я. Влияние формы цикла напряжений на накопление усталостного повреждения // Прикладная механика. — 1966. №11. — С. 83-89.

119. Цитович, И.С. Динамика автомобиля / И.С. Цитович, В.Б. Альгин. -Мн. : Наука и техника, 1981. — 191 с.

120. Чижов, В.Ф. О нормах прочности автомобиля / В.Ф. Чижов, В.М. Сильвестров // Автомобильная промышленность. — 1979. №8. - С. 11-13.

121. Шабрант, Ю.А. Прогнозирование долговечности элементов несущих систем автомобилей по результатам стендовых испытаний: (01.02.2006) / Моск. Автомобилестр. Ин-т. М. , 1990. - 20 с. - граф. - (90-22430а).

122. Штробель, В.К. Современный автомобильный кузов. Пер. с немецкого H.A. Юниковой. Под ред. Л.И. Вихко. М. : Машиностроение, 1984, - 268 с.

123. Яценко, H.H. От неопределенности и случайности в испытательных пробегах к их регулированию и достоверности результатов / H.H. Яценко, B.C. Устименко //Автомобильная промышленность. - 1996. - №12. - С. 23-27.

124. Яценко, H.H. Форсированные полигонные испытания грузовых автомобилей / H.H. Яценко. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1984.-328 с.1401. FOREIN LITERATURE

125. Walt C. Increased effectiveness for the product development department // S. Aft. Mech. Eng. 1990. 40, №10. -p. 419-421.

126. Thumbas N.S., Smith R.A. Measuring protocol for quantifying vehicle damage from an energy basis point of view // SAE Techn. Pap. Ser. - 1988. -№880072.-p. 159-181.

127. F. Gay, A. Garro, P. — Uslengi : Interventi del calcolo strutturale nella progettazione della Fiat Ritmo, ATA №5, maggio 1979. p. 34-45.

128. Marrow J., Socie F. The evaluation of fatique crack initiation life prediction methods // Mater., Exper. &Design in Fatique, 1981. - p. 113-122.

129. Arehart Chuck — Capturing Vehicle Dynamics // Automot Industries, October 1997, Vol. 177, №10, p. 181.

130. Miloslav Kepka, Marek Hejman (Skoda Research Ltd. Pilsen, Czech Republic, B 1508) Strength Tests of Skoda Trolleybuses. // FISITA-96 XXVI CONGRESS «Engineering Challenge - Human Friendly Vehicles», Praha, JUNE 17 -21, 1996.-p. 160-169.

131. Yoshimi Furukawa (Honda R&D Co., Ltd., Japan, R1501) Technical Perspective Of Harmonization Of Driver, Vehicle and Road. // FISITA-96 XXVI CONGRESS «Engineering Challenge - Human Friendly Vehicles», Praha, JUNE 17 -21, 1996.-p. 269-281.

132. Wilfried Eichlseder (Austria) — Fatigue Life Prediction of Vehicle Components By Calculation And Testing. // FISITA-96 XXVI CONGRESS «Engineering Challenge — Human Friendly Vehicles», Praha, JUNE 17-21, 1996.

133. Klaus Labes, Bernd-Otto Miehe, Franz-Jozef Stolze, Gerhard Jacoby — Die Gesamtfahrzeug — Betriebsfestigkeits — Prufung im Entwicklungsprozeb von Automobilen. ATZ, 1995, №5, C. 270-278.

134. F.Caputo, G. Giudice Su di un Criterio* per la valutazione del danneggiamento a fatica nelle scocche automobilistiche. — ATA 1981, №3. - p. 160165.

135. Paolo Cavallo, Michele Rabito Crescimanno (FIAT Research Centre) -FEM Multybody Approach For Car Body Critical Areas Identification Under Random Fatigue Loads. // FISITA-98 XXVII CONGRESS, F98T669. - p. 4-12.