货车车架仿真分析与台架试验

为验证某轻型货车车架的疲劳耐久性,评估其使用寿命,采用有限元方法对车架进行扭转工况强度与疲劳仿真分析,并通过加速试验方式对车架进行台架试验.仿真分析与台架试验结果显示,不同载荷条件下,该轻型货车车架的失效位置均位于第五根横梁与纵梁交接处附近,仿真分析与台架试验结果误差约为20％.通过仿真分析与台架试验方法,可以快速评估车架的疲劳性能,检验车架的可靠性,为车架的设计与优化提供参考.     

电动轿车副车架的疲劳试验及仿真分析

通过原设计的副车架进行的疲劳试验,研究了副车架工作环境和特性;在优化软件的协助下,对原副车架进行了疲劳仿真分析;同时对采用新材料的副车架也进行了疲劳仿真分析.经过对比分析得出,新副车架在轻量化的同时各项性能都较原件有很大的改善.     

电动商用车车架疲劳寿命模拟与优化

为精确预测电动商用车车架疲劳寿命,通过建立车架有限元模型并进行强度仿真,确定疲劳失效危险位置。采集危险位置载荷谱,分析疲劳损伤值,采用Miner疲劳损伤理论和雨流计数法将应力谱时域信号转化成雨流矩阵,最终建立车架台架实验与道路试验疲劳寿命间的当量折算关系。设计实验方法并制作实验台架,对比道路试验与台架实验结果,验证了所建立当量折算关系的准确性。表明所建立的实验方法可提高车架疲劳寿命预测精度与可靠性,缩短道路疲劳试验周期。     

汽轮机用3.5NiCrMoV钢和20Cr13钢的非对称应变疲劳行为与寿命预测

对汽轮机用3.5NiCrMoV贝氏体钢和20Cr13马氏体钢进行对称和非对称应变控制疲劳试验,对比研究其疲劳行为;采用基于对称应变疲劳参数的Morrow模型、SWT模型和Ellyin模型对非对称疲劳寿命进行预测,讨论模型的适用性.结果表明:3.5 NiCrMoV钢的非对称疲劳寿命不高于对称疲劳寿命,20Cr13钢的非对称疲劳寿命高于对称疲劳寿命;3.5NiCrMoV钢的对称和非对称循环应力相差较大,而20Cr13钢的对称和非对称循环应力相近;平均应力下降是非对称应变控制疲劳的共同现象,塑性应变变化是影响非对称疲劳寿命的主要因素;Morrow模型预测精度取决于应变比对疲劳寿命的影响,S WT模型不适用于非对称与对称疲劳循环应力-应变曲线相差较大的3.5NiCrMoV钢疲劳寿命预测,Ellyin模型对非对称与对称循环硬化趋势相近的20Cr13钢的非对称疲劳寿命具有较好的预测效果.     

基于有限元技术的轿车副车架耐久性设计

这里对轿车底盘的典型零部件一副车架，应用MSC有限元分析软件，进行了耐久性疲劳分析，得到了副车架的应力分布及疲劳计算结果。通过分析和试验，能对副车架的结构优化提供基础，进而提高仿真计算在副车架设计过程中的重要指导作用。     

少齿数非对称斜齿轮弯曲疲劳应力特性分析

少齿数非对称齿轮在越来越多的小型化、轻量化和节能高效领域得到研究与应用,而对其弯曲疲劳应力特性研究较少。基于齿轮加工原理,搭建齿轮的全齿廓坐标方程,提出包含非对称齿廓和切向变位的少齿数非对称齿轮齿根弯曲应力的解析计算方法,并与有限元方法的计算结果进行对比。采用数控加工方法高效加工少齿数非对称齿轮和少齿数对称齿轮,通过高频疲劳试验机对少齿数非对称齿轮与对称齿轮进行弯曲疲劳强度试验,利用疲劳累积失效假设,对不同应力水平的试验结果进行分析,得到完整真实的C-R-S-N曲线,为少齿数非对称齿轮弯曲疲劳寿命估算提供依据。结果表明,用解析法计算,少齿数非对称齿轮齿根弯曲强度比对称齿轮提高13.64%;用有限元法计算,少齿数非对称齿轮齿根弯曲强度比对称齿轮提高14.78%;在相同载荷下,少齿数非对称齿轮比对称齿轮的弯曲疲劳寿命平均提高46.86%,这与解析法和有限元法结果一致;为此类研究提供参考方法。     

某重型自卸车不同工况下车架的疲劳寿命分析

为研究某重型电动轮自卸车车架疲劳寿命,根据其实际作业情况,采用惯性释放法对车架进行了各工况的有限元静力学分析。在此基础上通过准静态应力分析获得了车架关键部位应力响应因子,结合车架材料的S-N曲线。根据线性累积损伤理论及各工况载荷比重对车架进行了全寿命分析,并估算了车架总的疲劳寿命。结果表明:各工况的最大应力均未超出车架材料的屈服极限,应力的仿真数值和试验值误差在12%内,满足静强度要求。满载状态下车架的疲劳寿命大于16 814 h,基本能满足使用寿命要求。     

基于动态特性试验的半挂车架疲劳分析

针对大型特种半挂车架可靠性分析严重依赖样车的问题，提出了基于频域信息的随机载荷历程估算结构振动疲劳的方法。首先通过车架的模态与静载试验对比，验证了车架分析模型的正确性；然后进行频率响应计算得到传递函数，结合车架动载功率谱密度获得结构的应力功率谱密度；最后结合材料参数选择合适的疲劳损伤模型，利用频域方法预测车架结构的疲劳缺陷部位和寿命。通过疲劳试验验证了预测结果可信，为特种车架结构设计与改进提供更可信的方案。     

某商用车车架台架疲劳寿命预测与提升

新开发商用车车架进行扭转台架疲劳试验时,第三横梁与纵梁连接处焊缝开裂,不满足车架循环次数20万次寿命要求;需要采用有限元法模拟车架扭转疲劳台架试验,以找出焊缝开裂原因并提出改进方案,比较不同焊缝建模方法计算所得车架扭转台架疲劳寿命,确定与台架试验结果吻合的焊缝建模方法;对车架焊缝开裂风险位置进行结构优化设计,提升纵梁横梁接头强度,先用有限元方法验证车架优化方案满足寿命要求后,再将优化后的车架进行台架试验,车架未发生开裂。应用有限元方法预测台架疲劳耐久寿命,可以找出焊缝开裂原因并快速验证优化方案,缩短产品开发周期。     

基于虚拟迭代及有限元理论的某中型货车驾驶室疲劳寿命研究

以某中型货车的驾驶室为研究对象,通过整车典型强化路面试验测量得到驾驶室悬置位置及车架上相应位置的加速度响应信号,并基于K&C试验台和MTS试验台分别测量得到驾驶室质心、转动惯量和衬套刚度阻尼等参数。采用ADAMS建立驾驶室和车架的刚柔耦合多体动力学模型;采用Femfat.lab软件使用虚拟迭代的方法计算驾驶室悬置处和翻转机构处的载荷谱;最后运用Miner线性疲劳累积损伤理论在疲劳仿真软件nCode中进行疲劳分析。通过台架试验验证了疲劳仿真的结果,并通过结构尺寸参数的重新设计使驾驶室前围板的疲劳寿命满足了设计要求。     

非对称齿廓齿轮弯曲疲劳强度理论分析与试验

为提高齿轮承载能力设计齿轮两侧压力角不等的非对称渐开线新齿形,推导双压力角非对称齿廓齿轮工作齿侧与非工作齿侧的渐开线齿廓方程和齿根过渡曲线方程,通过迭代计算和优化策略提出非对称齿廓齿轮疲劳强度解析法计算公式。编制生成非对称齿轮齿廓的参数化程序,在此基础上建立非对称齿廓齿轮有限元分析模型。通过解析法对不同压力角组合的非对称齿廓齿轮弯曲应力和危险截面位置计算得出,随着工作齿侧压力角的增大齿根最大弯曲应力逐渐降低,单齿啮合区向齿顶偏移;通过对有限元模型进行计算得出的结果与解析法一致,应用最小二乘法拟合出非对称齿廓齿轮齿根弯曲应力随工作齿侧压力角变化的计算公式。采用数控电火花线切割方法加工制造非对称与标准齿廓齿轮,在高频疲劳试验机上采用双齿脉动加载方法对其进行疲劳强度试验。试验结果表明,非对称齿廓齿轮在相同寿命下比对称齿轮极限载荷提高了50%,非对称齿廓齿轮的应力值变化趋势与前两种方法是一致的。     

基于PSD法的电动轮自卸车车架随机振动疲劳寿命预测

针对国产首台载重达300 t的电动轮自卸车车架疲劳性能是否满足设计要求而开展数值分析研究,拟通过寿命预测评估车架疲劳可靠性。首先在MSC.Nastran中对车架进行模态和频率响应分析,获得模态中性文件和输入与结构应力之间的传递函数;再次,借助ADAMS建立整车刚柔耦合多体动力学模型,进行整车C级路面动力学仿真分析,输出车架随机载荷时间历程,并通过傅里叶变换计算其功率谱密度函数(PSD);最后,根据车架材料SN曲线,利用MSC.Fatigue中的Vibration模块进行振动疲劳寿命分析,得到车架危险点的寿命值满足设计要求,从而为后续开展车架可靠性设计和结构优化提供参考依据。     

某SUV前副车架强度与疲劳性能仿真与试验研究

为了提高某前置前驱SUV前副车架的可靠性，对其进行强度与疲劳分析，综合运用有限元方法、多体动力学理论、强度分析理论、疲劳分析理论，通过建立的前副车架三维模型与多体动力学刚柔耦合模型，分析副车架在不同工况下的强度和疲劳特性，并对副车架进行强度及疲劳试验。仿真结果表明，在直线行驶、转向工况下转向器连接点位置变形量分别为2.924 mm、3.411 mm,稳定杆及扭力臂位置变形量分别为3.383 mm、2.695 mm。强度试验结果表明，在直线行驶、转向工况下转向器连接点位置变形量分别为3.263 mm、3.622 mm,试验数值较仿真结果分别高出11.59%、6.19%;稳定杆连接点及扭力臂连接点变形量分别为3.538 mm、2.957 mm,试验结果较仿真数值分别高出4.58%、9.72%。结果表明试验结果与仿真结果差别并不明显，副车架在各点处变形量符合设计。副车架疲劳试验结果表明，扭力臂疲劳试验80万次、制动力疲劳试验40万次、侧向力疲劳试验80万次后副车架未出现裂纹及塑性变形，副车架疲劳特性满足要求。     

基于柔性体载荷谱提取的某乘用车后副车架动态疲劳寿命分析

汽车行业中《后副车架疲劳台架试验规范》给定的试验载荷均通过控制臂作用于副车架,应用静力疲劳分析方法对后副车架进行疲劳寿命预测,需要将全部组件纳入到模型中,工作效率低且无法保证计算精度。为提高仿真效率和精度,通过Hyper-Works和ADAMS软件建立后副车架疲劳台架试验刚柔耦合动力学模型,分析安装点受力情况并提取载荷谱,在Hyper-Works软件中应用惯性释放法对后副车架进行静力分析,导出单位载荷下的应力分布模型到N-Code软件中进行动态疲劳寿命分析。通过与台架试验对比,该副车架疲劳寿命仿真分析方法有较好的工程实践应用价值。     

考虑疲劳寿命的电动客车车架轻量化设计

建立了电动客车瞬态响应分析的优化模型,生成路面谱,对车架进行疲劳寿命评估,在简化后的路面谱作用下进行车架尺寸优化设计。结果表明,车架在减轻质量的同时能满足疲劳寿命的要求,达到了电动客车车架轻量化设计的目标。     

铝合金光试样非对称循环疲劳极限的估算

提出铝合金光试样非对称循环极限的估算公式，该公式可供疲劳设计使用。     

非对称渐开线直齿轮设计计算CAD系统的开发

通过对非对称渐开线圆柱直齿轮齿根弯曲应力的分析,结合接触强度的计算公式,建立了系统的数学模型。以模块化设计思想为指导,用Delphi7这个可视化的,面向对象的编程语言为开发工具,开发了用户界面友好的圆柱齿轮设计系统。该系统可以对非对称和对称齿轮进行设计、校核.提高了设计质量．减少了设计工作量．为后续的非对称齿轮零件参数化绘图提供了重要设计参数。     

某车型副车架结构强度与模态分析及结构改进

针对某车型副车架在台架试验过程中出现开裂问题,采用有限元分析软件Hypermesh建立副车架有限元模型,分析了其强度和模态,结果发现疲劳试验时车架开裂的位置与有限元分析的基本相同,并提出结构改进措施,改进后的副车架有限元分析应力明显降低且通过了疲劳台架试验。     

摩擦力对阀控非对称缸输出力的影响

为研究在大型飞机结构疲劳试验中摩擦力对阀控非对称缸输出力的影响,建立了输出力的数学模型,分析计算了阀控非对称缸在换向时作动缸输出力的变化。应用AMESim仿真软件对系统进行了仿真,得到了输出力在摩擦力影响下的曲线,验证了理论推导。最后采用差动控制回路降低了输出力因摩擦力产生的振荡。该研究为在大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸设计提供了参考。     

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。