基于Abaqus结构分析结果的车轮寿命预测

利用Abaqus对汽车车轮进行结构分析,基于有限元分析结果通过fe-safe软件对车轮耐久性进行预测,阐述分析软件在模拟车轮疲劳寿命台架试验方面的应用.     

可靠性优化设计在汽车构件耐撞性中的应用

将实验设计、响应表面法和蒙特卡罗模拟技术相结合,提出了基于产品质量工程的6σ概率优化设计方法,实现了对汽车构件耐撞性的优化设计,提高了设计变量的可靠性.数字算例表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性.     

集成协同优化策略与性能测量法的多学科可靠性设计优化

为了充分考虑不确定性因素对产品性能的影响,基于分解思想,对传统的三层嵌套循环的多学科可靠性设计优化过程进行解耦,变型为一种顺序执行的单层递归循环过程,提出集成协同优化策略和性能测量法的多学科可靠性设计优化方法.首先采用协同优化策略建立确定性多学科设计优化模型并选用遗传算法进行系统层级优化;然后在协同优化框架下应用性能测量法搜索最可能失效点,进行多学科可靠性分析;最后针对不满足可靠性设计要求的概率约束,采用移动策略及可靠性分析结果重构确定性多学科设计优化模型,直至收敛.数值算例和减速器实例结果表明,文中方法有效,具有实际工程意义.     

考虑强度和疲劳寿命影响的层合复合材料结构优化分析

工程应用中对复合材料轻量化的要求在不断提高,为了能够在满足工程应用对材料强度和疲劳寿命要求的同时,达到减轻结构质量的目的,研究了强度和疲劳寿命影响下的复合材料层合结构优化方法,并在此基础上提出了一种基于参数化有限元技术和改进遗传算法的复合材料层合结构优化方法。根据复合材料层合结构铺层参数属于离散型变量的特点,将遗传算法编码改为联合整数编码,并且为了能快速准确求出最优解,提出了精英保留策略、交叉和变异自适应度策略。最后,基于Visual Studio和ANSYS进行联合仿真,对所提出的方法进行验证,仿真结果表明,优化后的复合材料层合结构不仅能够满足强度和疲劳寿命的约束条件,并且其质量减少到初始质量的56.2%,优化效果明显,这表明所提出的基于参数化有限元技术和改进遗传算法的复合材料层合结构优化方法是可行的。     

某型圆柱螺旋弹簧设计与疲劳寿命分析

圆柱螺旋弹簧是某型机械传动系统的关键部件,其设计的可靠性直接影响该结构的稳定和安全.首先对某型圆柱螺旋弹簧进行工况分析,进而基于机械设计原则对其刚度、强度进行理论校核,最后基于有限元应力仿真,在MSC Fatigue中计算出该弹簧最危险节点的寿命.所得结论表明设计弹簧的疲劳寿命满足疲劳可靠性的要求.     

D型打结器架体的随机振动分析与结构优化

针对D型打结器架体易断裂、寿命短等问题,采用动力学与疲劳分析相结合的研究方法.基于模态-谐响应分析,得到架体应变幅值曲线.采用随机振动分析与Miner线性损伤累加法则对架体进行疲劳寿命分析,结果得出架体的疲劳寿命不高.设计架体四因素三水平的正交试验,对架体进行结构优化.结果 表明优化后的架体疲劳寿命显著提高.     

基于特征造型的重载货车辗钢整体车轮结构设计优化

为减轻重载货车车轮的质量、提高使用寿命,将常规的设计优化方法、参数化特征造型和有限元分析结合,进行重载货车辗钢整体车轮设计优化.以车轮轻量化为优化目标,基于特征建模方法确定设计变量,用有限元分析确定车轮强度和刚度的约束条件,建立辗钢整体车轮的设计优化模型.设计优化和参数化特征造型为有限元分析提供轮辐的几何尺寸,有限元分析主要进行优化后的车轮应力分析,并判断优化后车轮应力是否得到改善.参照＂GB 8601—1988铁路用辗钢整体车轮＂,采用通用CAD/CAE软件建立重载货车辗钢整体车轮的三维实体模型,对其进行设计优化,取得满意的效果.     

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.     

基于有限元的杆端关节轴承结构优化

针对某型号杆端关节轴承在疲劳试验时发生断裂的问题,对其原结构进行有限元仿真分析,得到的最大应力位置与实际断裂位置吻合,圆柱段仿真结果误差与应力理论计算结果仅为0.5%,验证仿真结果的可靠性。对杆端体各结构参数依次进行单变量有限元仿真分析,获取各参数对杆端体最大应力和质量的影响,据此确定优化顺序并对关节轴承进行优化。优化后的杆端关节轴承质量增加9.8%,最大等效应力降低14.9%,计算疲劳寿命从500万次提高到4 600万次,大于目标疲劳寿命值3 000万次,优化后的样件均顺利通过疲劳试验。     

基于比利时路的某牵引车车架疲劳分析

为分析某牵引车在比利时路上的车架疲劳,建立该牵引车整车多体动力学模型。将试验测得的车轮六分力加载到模型中进行仿真分析,并与试验结果对比,验证模型的可信性。提取多体动力学仿真结果中的车架载荷历程,基于模态应力恢复理论对车架进行疲劳分析,预测车架疲劳寿命。仿真结果表明该分析方法可作为车架疲劳分析的有效手段。