刚柔耦合和惯性释放在转向节有限元分析应用

针对新研发的某汽车转向节的强度能否满足使用要求问题,以转向节的原结构和优化结构为研究对象,通过更符合实际工况的机械系统动力学自动分析软件(ADAMS)建立刚柔耦合模型,并对3种典型工况下转向节的受力进行计算,采用具有高度可靠性的结构有限元分析软件(NASTRAN)的惯性释放法,对转向节结构优化前后进行强度计算、分析,从而对该微型客车的转向节的结构优化与选材提出了较合理的改进建议。     

SUV多连杆后悬架的开裂失效分析及结构优化

针对SUV多连杆后悬架容易开裂的问题,利用多体动力学和有限元方法对后悬架进行强度分析,可以有效避免前期设计不足导致后悬架开裂的风险。建立了某SUV多连杆式后悬架三维模型,基于Adams/car多体动力学软件创建后悬架刚柔耦合多体模型,并进行动力学仿真分析,提取出后悬架各个硬点的关键载荷;利用惯性释放对后悬架在典型工况下的强度进行CAE仿真分析。分析结果表明:颠簸工况下后悬架结构受力较大,右纵梁和后横梁结构应力超过材料屈服强度,存在结构开裂风险。为解决后悬架结构强度不足问题,通过后横梁倒角结构等优化,经分析确认改进后的后悬架符合强度要求。最后,通过系统台架试验验证,仿真结果与实验结果较为吻合,从而验证了该有限元仿真的有效性和准确性,为其前期设计具有指导意义。     

某电动汽车转向节危险工况受力分析研究

将某电动汽车转向节UG模型导入Hypermesh软件进行网格划分.根据转向节的装配形式以及受力分析,对转向节有限元模型进行约束和加载,根据汽车在行驶过程中的三种典型危险工况(紧急制动工况、越过不平路面工况和以最小半径转向且不侧滑工况),对转向节进行了受力分析,通过计算得到了各工况下的转向节计算载荷,得到其各工况应力云图并进行分析,确定了其结构满足安全工作强度要求.     

基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析

压裂车在道路行驶和压裂工况下承受较多的载荷类型,包括弯曲载荷、扭转载荷、纵向载荷和侧向载荷等。为真实计算压裂车多工况下的车架强度,建立车架有限元模型,分析其在满载弯曲、紧急制动、紧急转弯、满载扭转、大泵中压冲击、大泵高压冲击等6种工况下的载荷情况,并用有限元法求出载荷下车架上的应力云图和变形云图。根据分析结果可知:道路行驶中车架应力最大的是扭转工况,为275 MPa;压裂工况下车架应力最大的是大泵高压冲击工况,为307 MPa。此结果通过试验得到了验证,为压裂车车架结构强度的改进提供依据。       

基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析

压裂车道路行驶及压裂工作下承受较多的载荷类型：弯曲载荷、扭转载荷、纵向以及侧向载荷等。为真实计算压裂车多工况下的车架强度,建立车架有限元模型,分析其在满载弯曲、紧急制动、紧急转弯、满载扭转、大泵中压冲击、大泵高压冲击等6种工况下的载荷,并用有限元法求出载荷下车架上的应力云图和变形云图。根据分析结果可知,道路行驶中车架应力最大的是扭转工况,为275MPa;压裂工况下车架应力最大的是大泵高压冲击工况,为307MPa。此结果通过试验得到了验证,为压裂车车架结构强度的改进提供依据。     

大流量电液换向阀强度有限元分析

针对大流量电液换向阀主阀在冲击载荷作用下的断裂失效问题,对其结构和性能进行了分析,建立了二位三通电液换向阀开闭过程的动态特性数学模型,运用能量法对冲击载荷进行定量分析,应用Ansys软件建立了危险构件的有限元模型,并进行了强度分析,得到了危险构件的应力分布.给出了主阀的断裂失效原因,为优化电液换向阀的设计、提高阀的使用寿命和安全性提供了理论依据.     

轮胎充气压力对车轮应力分布影响的数值模拟

为了实现在设计阶段能正确预测车轮力学性能的目的,通过有限元分析方法,分别采用动态响应和静态分析方法对冲击试验下车轮的应力分布进行分析,确定对冲击试验进行静态分析的合理动载荷系数;利用静态有限元分析方法,分别对车轮在充气压力、冲击载荷、径向载荷、充气压力加冲击载荷、充气压力加径向载荷作用下的应力分布逐一进行分析,着重研究轮胎充气压力对车轮应力分布和最大应力的影响.研究结果表明,冲击试验分析模型可以不考虑充气压力,但径向载荷试验分析模型必须考虑充气压力,这为下一步深入研究冲击试验和径向载荷试验有限元分析模型做了准备.     

新型液力变矩减速装置变矩工况叶轮有限元强度分析

基于单向流固耦合理论建立了某型液力变矩减速装置叶轮有限元强度分析模型,分析了模型的载荷及边界条件,进行了求解计算与结果后处理。通过实例分析,研究了液力变矩减速装置叶轮在变矩工况下结构强度问题,得到了各工作轮极限工况的等效应力分布和总体变形量,为液力变矩减速装置叶轮强度分析提供了一种有效的方法。     

大客车车身骨架早期局部开裂分析

客车骨架早期局部开裂问题影响客车的可靠性和耐久性。通过Patran和Nastran软件对某客车车身骨架进行了多种工况下的有限元强度分析。分析结果表明:该客车在各种工况下应力集中的位置基本一致,且与客车发生早期开裂的位置吻合,主要发生在前后悬架钢板脚附近以及侧窗立柱与上下梁的焊接处。根据强度分析结果对客车结构薄弱处进行改进优化,使其达到使用要求,提高了客车的可靠性和耐久性。     

冲击载荷下材料动态断裂参数的有限元计算

材料在冲击载荷下的行为不同于静态载荷作用下的行为。然而,由于动态断裂问题的复杂性,即使象三点弯曲试样,也还没有获得裂纹尖端动态应力强度因子的解析表达式。为了满足理论分析和实验工作的需要,采用LS-DYNA有限元软件,对三点弯曲试样在冲击载荷作用下(包括正弦、线性和不规则载荷历程)的动态过程进行了有限元分析,获得了裂纹尖端的动态应力应变场和裂纹尖端区域节点力和位移与时间的关系曲线。基于虚拟裂纹闭合技术(VCCT),提出了在冲击载荷作用下裂纹结构能量释放率和动态应力强度因子的计算方法,得到了不同冲击载荷下三点弯曲试样的能量释放率GI和动态应力强度因子KId与时间的关系曲线。结果表明:该方法得到的有限元计算结果与实验吻合较好,且具有较高精度,文中提出的方法可用于动态断裂参数的计算。     

基于CosmosWorks的ZY8800/22/45型掩护式液压支架主体结构件的强度有限元分析

在对掩护式支架结构进行合理简化的基础上建立了支架的有限元分析模型,并对其进行整架强度有限元分析.着重分析了支架在顶梁弯曲、底座扭转工况时的应力分布,并指出了支架强度设计上存在的问题,为改进设计提供理论参考,其目的在于提高支架的安全和可靠性.     

冲击载荷下圆柱螺旋弹簧强度可靠性研究

给出了圆柱螺旋弹簧在冲击载荷作用下的应力分析模型,讨论了应用MonteCarlo统计模拟技术确定应力分布规律的基本原理和方法,在此基础上,以某云爆系统点火击针簧为例,研究了其冲击载荷作用下的强度可靠性,并与相应静载荷作用下的强度可靠性计算结果进行了分析比较。     

全地形车车架的静态性能分析与结构改进

对全地形车车架在复杂路况下的断裂、裂纹等现象进行研究,在Unigraphics软件中建立车架的数据模型,用通用数据格式parasolid将模型导入到ANSYS环境中,建立车架的有限元模型。用有限元理论分析静工况下全地形车架的强度特性,探讨了承载式车架不同部位的受力特性,并就车架薄弱位置提出结构改进方法,对全地形车进行改进前后的强度试验,验证该改进方法的合理性和可靠性。     

基于Workbench的FSAE赛车转向节有限元分析

赛车在赛道上行驶工况千变万化,针对转向节在不断受到复杂应力作用下极易发生疲劳损坏的问题,本文采用Workbench有限元分析软件,对FSAE赛车的转向节进行有限元分析。通过Solidworks对转向节进行简化建模,并基于ANSYS-Workbench平台进行网格划分,对转向节进行静力学强度、模态以及疲劳分析。分析结果表明,转向节应力值和变形值均满足要求;转向节模态频率大于80 Hz,远高于整车模态频率,转向节稳定性良好,不会在行驶中发生共振;转向节应力集中和疲劳损伤均发生于制动钳安装螺栓孔,说明制动钳固定螺栓孔寿命较低,易产生疲劳损伤。该研究为提高FSAE赛车转向节使用寿命提供了理论依据。     

前卸料混凝土搅拌运输车车架结构模态分析

有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识车辆结构动态性能的一种有效手段。为分析前卸料混凝土搅拌运输车车架的动态特性,建立了以板壳单元为基本单元的车架有限元模态分析模型及模态试验系统。应用NASTRAN有限元分析软件计算了该车架在自由状态下的模态参数,并进行了模态试验,提取模态参数。计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和分析方法是可行的,可为分析车架在工作状态下的动态特性及车架结构的进一步改进提供依据。     

900t浮吊整体金属结构有限元计算分析

利用有限元分析软件ANSYS11.0建立900t浮吊整机结构的有限元模型,分析其结构特性及载荷组合,及在不同工况下浮吊金属结构的强度,为结构的设计提供理论参考.     

某汽车喇叭支架的断裂分析及改进设计

针对振动耐久性试验中某车型喇叭系统支架发生的断裂失效问题,建立汽车喇叭支架系统的有限元分析模型,对喇叭支架进行了模态、频率响应及疲劳分析,分析了喇叭支架工作中产生断裂的原因,并提出了结构改进方案。仿真计算和试验结果均表明,新方案的设计满足喇叭支架系统的抗疲劳强度和疲劳寿命的要求,其改进设计方法对类似结构设计具有参考意义。     

移动荷载下复合路面的数值分析

应用有限元数值计算方法,分析了复合路面在移动荷载下的动力响应问题.针对多层结构体系,建立了相应的有限元实体模型,并进行了动力响应分析.分别讨论了复合路面在不同车速的作用下的位移和应力变化.计算结果表明,车辆速度对路面的结构力学响应有较大影响,在路面设计和疲劳寿命设计中需要充分考虑振动和冲击载荷的影响. 更多还原     

大型铸件中床身结构的分析及优化

基于集成应用inventor三维软件建立某数控插齿机中床身的三维模型,通过有限元分析软件abaqus建立某数控插齿机中床身动力学分析模型,并计算了中床身在固有频率下和交变切削载荷作用下的振形,分析中床身在实际工况下的振动结构最薄弱环节,并针对性提出合理有效的结构优化方案。     

采用响应面法的摩托车车架可靠性分析

针对传统摩托车安全性设计以应力强度为基础,其设计结果往往不是最优的问题,将车架各杆件的直径、厚度及在实际工作中所受的载荷等作为不确定变量,进行可靠性优化设计。通过ABAQUS有限元软件建立摩托车车架的CAE分析模型,编制Matlab程序,调用ABAQUS计算模块,完成车架有限元分析,生成二次多项式序列响应面函数。利用改进的一次二阶矩法实现摩托车车架的可靠性优化设计。