某乘用车后排座椅静强度及碰撞仿真分析

基于Hypermesh软件建立某乘用车后排座椅靠背骨架有限元模型,计算其自由模态,并通过与模态试验结果对比,确认焊缝的材料属性,多次修正焊缝的尺寸以及位置,修正有限元模型,使得有限元模型精度满足要求。根据GB15083-2006《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》中的规定,结合企业标准,应用Hypermesh软件进行静强度仿真分析,分析结果表明最大应力处属局部应力集中,骨架的应力满足强度极限要求。利用Hypermesh软件和LS-DYNA软件进行行李箱碰撞联合仿真分析,分析结果表明骨架的冲击强度满足国标要求。     

精密卧式加工中心转台的模态与可靠性分析

卧式加工中心转台是加工中心的关键部件之一,其可靠性直接影响加工中心的性能。对某机床厂研发的THM46100卧式加工中心的转台进行有限元模态分析与模态试验。通过对其固有频率的试验值与计算值进行误差分析和相关性分析,验证建立的有限元模型的准确性。对准确的有限元模型进行结构分析,并将结果导入到疲劳分析软件进行转台的疲劳寿命分析,利用疲劳分析的结果对转台的可靠度进行计算。此方法对加工中心转台的结构优化及可靠性分析具有一定的指导意义。     

基于MSC.Fatigue的安全带固定支架焊缝的疲劳强度分析及优化

以某型号座椅为例,基于材料力学、断裂力学和局部应力应变法给出了汽车座椅安全带固定支架焊缝的静强度和疲劳强度的计算模型。通过MSC.patran建立其有限元模型,并进行了静力学分析,分析结果揭示了焊缝的应力集中部位。在静力学分析的基础上通过MSC.Fatigue进行了疲劳强度分析,结果表明应力集中部位的疲劳寿命最低,构件的疲劳寿命主要受薄弱环节的疲劳状况影响。根据有限元仿真分析结果,提出了"安全区域"的概念,基于"安全区域"对焊缝进行了优化设计,结果表明断续段焊缝相对于连续全焊缝更加符合工程实际要求。     

车身的模态分析及疲劳寿命计算

为了能够有效地分析车身的动态性能和疲劳寿命,利用有限元技术对车身进行了模态分析和疲劳寿命计算.首先,总结了车身的有限元模型建立的措施;接着,归纳了模态分析和疲劳寿命计算的理论方法;然后,对车身进行了模态分析,求出了该车车身的前6阶固有频率和对应的振型,并进行了实验验证,提出了该车车身的动态性能.最后,对该车车身进行了疲劳寿命计算,并且和实际情况比较吻合,为车身的进一步的优化设计提供了有利地理论依据.     

单轨列车电容柜模态分析及强度分析

建立了单轨高架列车顶部的电容柜有限元模型,进行模态计算并分析其动态特性.依据标准EN12663-1,分别设置了校验工况和疲劳工况.根据校验工况计算结果,对电容柜静强度进行校验.分别绘制柜体母材及焊缝位置的Smith形式修正的Goodman疲劳极限图,将节点的平均应力及应力幅计算结果以散点图形式绘制在图中,对疲劳强度进行校验.结果表明,该电容柜各阶振型变形量最大位置主要为顶部柜门、顶部纵梁及底座板;电容柜各节点最大应力均小于许用应力,设备静强度满足设计要求;计算散点均位于合理限制区域内,疲劳强度满足使用要求.     

工程专用自卸车车架疲劳寿命分析

为了准确预测TY-2工程专用自卸车车架的疲劳寿命,提出了一种基于整车道路试验结合模态应力恢复的车架疲劳预测方法。基于有限元和试验模态分析,建立整车刚柔耦合动力学模型,并通过模型驾驶室地板加速度曲线与实车路试时采集的驾驶室地板振动加速度曲线进行对比验证了动力学模型的准确性。根据实际道路试验获得真实的激励输入,通过多体动力学仿真结合模态应力恢复理论,复现了柔性体车架所受的载荷信息。运用疲劳寿命分析方法预测了车架的疲劳寿命。结果表明该分析方法预测的疲劳寿命与工程自卸车实际情况吻合,对于车架结构的优化改进具有一定的参考价值。     

有限元分析在空气源热泵热水器压缩机管路系统运输分析及耐久性评估中的应用

基于有限元分析理论,通过模态计算,对型号1及型号2空气源热泵热水器压缩机管路系统进行模态分析,得到了两者管路系统的固有频率及振型。将计算结果与型号1样机试验测试结果进行对比,修正和完善模型的基础上,通过随机振动计算,分析了型号2管路系统的随机振动响应。通过疲劳计算,得出危险部分每小时损伤度和管路系统的疲劳寿命,根据管路系统的疲劳寿命,对其耐久性进行了评估。经过验证,基于有限元方法的压缩机管路系统动态性能分析,可以为管路系统设计提供一定的指导依据,进一步加快研发进度、降低试制成本。     

基于实测载荷谱的电驱动总成差速器壳体疲劳寿命研究

提出了基于实测载荷谱的电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析方法。以某电动汽车电驱动总成差速器壳体为研究对象,建立了壳体有限元模型,进行了模态仿真分析,并进行了试验验证。在此基础上,以差速器壳体实测载荷谱作为载荷输入,以实车行驶工况为边界约束条件,对差速器壳体进行了动力学仿真分析。综合电驱动总成差速器壳体动力学有限元分析结果、名义应力法及壳体修正S-N曲线,对电驱动总成差速器壳体疲劳寿命进行了分析和研究。结果表明,差速器壳体疲劳失效位置与实际行驶时疲劳失效位置一致,基于实际行驶载荷谱能够准确分析差速器壳体实际行驶疲劳寿命情况。     

堆垛机柱脚焊接接头疲劳寿命分析及优化

为了探究工作条件下堆垛机柱脚焊接接头的疲劳寿命问题,对堆垛机柱脚焊接接头进行了动载荷作用下的疲劳寿命分析,并对影响疲劳危险焊缝疲劳强度的相关尺寸进行了优化。首先,建立了含柱脚焊缝的堆垛机柱脚有限元模型,并使用典型受力模式下的静力学分析与焊线处结构应力分析,确定了柱脚危险焊缝位置;然后,建立了含柱脚危险焊缝的堆垛机有限元模型,采用动力学分析得到了动载荷作用下危险焊缝的疲劳载荷谱,并采用结构应力法求解得到了动载荷作用下的危险焊缝疲劳寿命;最后,针对危险焊缝疲劳强度较低的情况,使用响应面优化法对影响柱脚环形焊缝疲劳强度的尺寸进行了优化。研究结果表明：柱脚环形焊缝为柱脚疲劳危险焊缝;在极端工况下,堆垛机危险焊缝疲劳寿命为27.14 y,可以满足堆垛机设计使用年限;优化后的危险焊缝结构应力较优化前降低了15%,危险焊缝疲劳强度得到了较大提高。     

机夹式球头铣刀有限元及试验模态分析

针对加工过程中机夹式球头铣刀振动控制和铣削稳定性优化等问题,基于通用有限元软件ABAQUS建立了机夹式球头铣刀的有限元模型,对其模态特性进行有限元分析,给出了前6阶固有频率和振型;同时采用锤击激振法对球头铣刀进行了模态试验,应用模态参数识别的新技术PolyMAX方法对试验结果进行了处理,获得了模态参数识别稳态图,拾取了可能的模态频率,并将所得试验结果与有限元模态分析结果作了比较,计算了仿真值与试验值之间的误差,分析了出现误差的主要原因。研究结果表明,有限元模态分析结果与模态试验结果相吻合,模态频率误差在13%以内,较好地反映了结构的物理特性,同时验证了有限元模型的合理性,分析结果为球头铣刀振动控制和铣削稳定性研究提供了依据。