基于试验和仿真的缸盖疲劳耐久性研究

以发动机缸盖疲劳耐久性设计为研究对象,对缸盖材料进行不同温度下的疲劳测试,获取详细的缸盖高、低周疲劳材料属性,然后结合CAE疲劳分析方法和理论,进行缸盖金属温度场仿真、高周疲劳分析和低周疲劳寿命预测。该缸盖疲劳分析方法结果可靠,可有效指导缸盖疲劳耐久性设计和优化。     

汽轮机长叶片弹塑性分析及寿命评估方法

在当前汽轮机的某些极限设计工况下,基于无限寿命的线弹性考核规范已经无法满足当前的工程设计要求,需要发展弹塑性强度计算方法以及有工程意义的强度评估准则,并在此基础上引入低周疲劳寿命考核方法对零部件寿命进行分析预测.对某汽轮机末级长叶片进行弹塑性有限元分析,提出将基于局部应力 应变法的低周疲劳分析理论与商用疲劳分析软件相结合的方法对叶片进行强度设计的方法和流程.结果表明：所提出的弹塑性分析以及疲劳寿命评估方法能很好地反映长叶片的实际强度,有助于进一步制定一套完善的适合工程应用的长叶片强度评估标准,从而提高叶片的设计水平.     

基于瞬态动力学的某空调支架振动应力计算研究

一、引言 叉车驾驶室空调压缩机通过一个固定支架安装在发动机上,由于发动机本体振动很大,导致此支架会发生振动疲劳断裂,怎样设计、分析此支架一直是困扰CAE工程师的难题.基于频域的振动疲劳计算理论和方法已经比较成熟,但是如何获得支架在寿命周期内的载荷谱密度函数同样也是一个工程难题,导致很难在工程上应用;本文主要通过研究加速度强迫响应的时域瞬态动力学来计算应力的时间历程,并与试验测试应力对标,对标的结果令人满意,所以证明此方法可以指导类似产品的分析、设计工作.     

聚氨酯橡胶摩擦轮有限元及疲劳寿命分析

针对汽车滑板输送机聚氨酯橡胶摩擦轮的开裂问题,对摩擦轮与滑板之间的相互作用进行预压紧力和接触摩擦驱动有限元分析,获得摩擦轮的应力和变形分布等结果. 在获得摩擦轮周向应力分布的基础上,根据疲劳裂纹扩展公式对聚氨酯橡胶部分进行疲劳寿命分析,验证是否满足设计要求. 分析过程和结果能为聚氨酯橡胶摩擦轮的详细设计提供参考.     

疲劳分析软件MSC Fatigue的工程应用

为实现交叉杆的疲劳寿命预测,应用实测载荷和材料数据,进行有限元的应力分析,采用名义应力法,基于MSC Fatigue进行交叉杆的疲劳寿命预测,与交叉杆的实际使用寿命较为吻合.表明基于虚拟疲劳设计软件的疲劳设计方法合理可行,为交叉杆的结构优化设计和疲劳寿命预测提供参考.     

聚氨酯橡胶摩擦轮有限元及疲劳寿命分析

针对汽车滑板输送机聚氨酯橡胶摩擦轮的开裂问题,对摩擦轮与滑板之间的相互作用进行预压紧力和接触摩擦驱动有限元分析,获得摩擦轮的应力和变形分布等结果.在获得摩擦轮周向应力分布的基础上,根据疲劳裂纹扩展公式对聚氨酯橡胶部分进行疲劳寿命分析,验证是否满足设计要求.分析过程和结果能为聚氨酯橡胶摩擦轮的详细设计提供参考.     

副车架疲劳台架试验的有限元模拟

应用有限元分析法对副车架的疲劳台架试验进行强度和疲劳分析,得到副车架的应力分布图、副车架本体寿命云图和焊点寿命云图. 通过分析,可以预测模拟制动工况的疲劳台架试验中副车架本体及焊点可能出现的强度及疲劳问题.     

汽车钢板弹簧在不同摩擦系数下疲劳寿命研究

在钢板弹簧的结构设计中,疲劳寿命是评价其可靠性的重要指标.为了更准确地预估钢板弹簧的疲劳寿命,利用AN-SYS的非线性求解模块,建立了某载货汽车钢板弹簧的有限元模型,考虑到簧片间接触摩擦因素,首先分析了不同摩擦系数下板簧的等效应力;考虑到应力与疲劳寿命之间的关系,用Fatigue软件进一步分析摩擦系数对疲劳寿命的影响,并通过试验验证了分析结果的可信性.结果表明,随着摩擦系数的增大,钢板弹簧的等效应力降低,疲劳寿命增大.     

液压支架前连杆疲劳寿命预测方法

针对液压支架前连杆疲劳寿命值计算繁琐的问题,提出采用遗传算法优化后的BP神经网络预测液压支架前连杆疲劳寿命。首先采用最优拉丁超立方方法选取40组参数水平下的设计参数,然后采用ANSYS有限元分析软件计算每个参数水平下的疲劳寿命值,最后采用经遗传算法优化后的BP神经网络学习前30组数据,建立设计参数与疲劳寿命之间的神经网络模型,用剩余的10组数据检测模型预测精度。预测结果表明,遗传算法优化的BP神经网络对液压支架前连杆疲劳寿命的预测误差较小。     

地铁车辆车顶吊挂元件动态试验工装设计

为研究地铁车顶吊挂元件所用连接件的连接参数和疲劳特性,设计一套地铁车辆车顶吊挂元件动态试验工装。工装固定在振动试验台上,模拟地铁车辆车顶局部吊挂梁的安装结构,测试车顶吊挂梁连接件在模拟振动环境下的连接参数,为地铁车辆常用紧固件连接参数的选定提供依据。为验证工装的力学特性是否满足试验要求,利用有限元软件校核工装强度,并在其频域内进行随机振动疲劳分析,计算结果表明工装的静强度和疲劳寿命均满足试验要求。     

某柴油机缸盖强度计算

以某4缸轿车用柴油机铝合金缸盖为研究对象,用某CFD软件计算得到水套表面的温度和对流换热系数,用Abaqus计算缸盖稳态温度场、装配载荷下冷机的应力分布、装配状态下的热机应力分布和各缸爆发时刻缸盖的应力分布,结果表明缸盖强度低于材料屈服极限.基于应力结果计算缸盖的高周疲劳安全因数和低周循环次数,结果表明缸盖疲劳安全因数满足使用要求.     

汽轮机汽缸蠕变-疲劳耦合寿命预测

为探索汽轮机汽缸裂纹产生的原因、带裂纹汽缸的剩余寿命、汽缸延寿等问题,开展蠕变和疲劳交互作用下的汽缸寿命预测。利用有限元计算汽缸在稳态和启停工况下的应力情况。基于蠕变 疲劳耦合理论进行裂纹萌生和扩展的寿命预测,从运行方式和汽缸结构2方面开展优化。研究结果表明：该中压内缸中分面法兰的拐角处存在较大的热应力集中,其寿命损伤大导致裂纹萌生。经过结构修复,机组寿命显著延长。     

基于S N和FKM标准的橡胶元件疲劳寿命预测方法

疲劳寿命预测是橡胶元件设计的核心技术之一.基于Abaqus和S-N技术以及FKM标准成功实现橡胶悬架弹性关节疲劳寿命的预测.该预测方法也为类似橡胶弹性元件的疲劳寿命评估提供一种尝试和设计思路.     

汽车动力总成橡胶悬置结构疲劳设计

为提高汽车悬置结构中橡胶减振件的疲劳耐久性能,定义后抗扭悬置的疲劳失效热点区域,用有限元法计算其应变分布,获得热点的最大主应变;结合橡胶材料的ε-N曲线计算结构局部疲劳寿命,运用线性疲劳累积损伤理论评估结构整体疲劳寿命.用有限元法预测的失效区域和疲劳寿命与台架强度试验得到的失效区域和疲劳寿命基本吻合,表明该结构疲劳设计方法可行。     

集装箱门式起重机金属结构及焊缝的疲劳分析

建立轨道式集装箱龙门起重机金属结构的有限元模型,基于港口实际工况计算的应力结果,利用专业疲劳分析软件MSC Fatigue对该场桥的金属结构及焊缝进行全寿命疲劳分析,得到整体的疲劳寿命分布和危险点的寿命值,为产品的疲劳耐久性设计提供重要参考.     

燃料电池轿车变速器齿轮接触 应力分析及疲劳寿命计算

为有效分析燃料电池轿车变速器齿轮接触应力以及更精确地计算齿轮的疲劳寿命,满足齿轮的使用要求,建立齿轮三维模型,应用有限元方法结合变速器实际载荷谱对齿轮接触应力进行仿真计算.根据计算结果,应用齿轮有限寿命设计理论对齿轮疲劳寿命进行计算,得到齿轮的接触应力和疲劳寿命.该方法可以为燃料电池变速器齿轮接触应力分析和疲劳寿命计算提供参考.     

基于热点应力法的桥式起重机主梁焊缝疲劳寿命分析

针对在起重机初期设计阶段由于实验数据短缺而难以快速准确地预测结构疲劳寿命的难题,依据IIW标准,应用热点应力法,用Marc进行桥式起重机主梁焊缝有限元应力分析.分析结果表明,应用热点应力法和有限元分析相结合的方法计算焊缝疲劳寿命简单可行,可实现在产品设计阶段有效地预测焊缝应力的分布,降低焊缝应力峰值,从而可有效地防止或延缓局部焊缝开裂现象发生.     

不同载荷工况下机床主轴预紧力选取的数值分析方法

为研究预紧力对机床主轴的影响,提出在不同载荷工况下机床主轴预紧力选取的数值分析方法.计算得到预紧力与轴承刚度的关系,在轴系结构有限元模型中设置不同预紧力下的轴承刚度值,通过静力学分析求解轴系变形和刚度;计算得到预紧力与轴承发热量的关系,在轴系热分析有限元模型中设置轴承热源,通过传热分析求解主轴温升.计算结果表明,该方法...     

Fatigue-life estimation of functionally graded materials using XFEM

The present work deals with the fatigue crack growth simulation of alloy/ceramic functionally graded materials (FGMs) using extended finite element method (XFEM). Various cases of FGM containing multiple inhomogeneities/discontinuities along with either a major edge or a center crack are taken for the purpose of simulation. The fatigue life of the FGM plate is calculated using Paris law of fatigue crack growth under cyclic loading. The effect of multiple inhomogeneities/discontinuities (minor cracks, holes/voids, and inclusions) on the fatigue life of cracked FGM plate is studied in detail. These simulations show that the presence of inhomogeneities/discontinuities in the domain significantly influences the fatigue life of the components.