汽车车轮结构强度分析

针对车轮动态弯曲疲劳试验建立了两种轿车车轮的静态线性有限元模型，它们可以有效地用来确定车轮结构的危险点，即结构中计算应力（von Mises应力）比较大的点。结构危险点的计算应力反映该处的应力集中程度。对车轮结构上计算应力较大的测点进行实验应力分析，验证有限元分析结果。对结构危险点的应力状态进行分析，有助于预测车轮疲劳裂纹的发生方向和引起疲劳损伤的主要应力循环，在所研究的车轮结构中也就是沿着车轮径向的正应力变程。分析还表明，在动态弯曲疲劳试验中，车轮结构各点所承受的可能是非对称应力循环。     

汽车车轮弯曲疲劳试验分析研究

针对车轮动态弯曲疲劳试验, 对车轮结构在三种作用力( 螺栓预紧力、离心力和试验弯矩)下的应力分布情况,分别进行有限元分析,可以有效反映离心力对车轮结构应力分布的影响,以及动态弯矩作用下车轮结构的危险点和应力分布的变化情况.结构危险点的计算应力反映该处的应力集中程度.进行螺栓孔变形试验,验证螺栓预紧力作用下螺栓孔变形量的有限元计算结果.对车轮结构危险点进行静态和旋转一周的实验应力分析,验证动态弯矩有限元分析结果.分析表明,采用材料线性有限元分析并不能有效模拟螺栓孔变形量,离心力对车轮结构应力分布影响不大,可以忽略,动态弯曲疲劳试验中,车轮结构各点承受的是非对称应力循环,弯曲试验的动态弯矩有限元分析能较好地模拟出车轮结构的应力水平,给后续的疲劳寿命分析提供更可靠的依据.     

基于弯曲疲劳试验的铝合金车轮有限元分析

基于某型车轮弯曲疲劳试验建立了铝合金车轮有限元模型,使用NX有限元分析软件进行静力分析,采用名义应力法和局部应力应变法预测了铝合金车轮弯曲试验的疲劳寿命。通过与弯曲疲劳试验对比,车轮弯曲疲劳试验结果与有限元计算结果相吻合,验证了有限元方法预测疲劳失效部位、降低研发成本和缩短研发周期的有效性。     

货车车轮结构强度分析

为了准确而可靠地评估货车车轮的结构强度,建立车轮的有限元模型,用人工划分和自动划分相结合的方法将车轮划分成六面体单元模型,对模型施加约束和载荷,求解出von Mises应力和最大剪应力,分别用von Mises准则与Tresca准则对车轮进行应力分析,有效地确定车轮结构危险点,并对计算结果的数值稳定性进行分析。对车轮静态弯曲实验的测点进行实验应力分析(包括von Mises应力和最大剪应力),验证有限元分析结果,并分析实验误差的产生原因。结果表明,采用六面体单元的线性有限元分析方法,能准确确定车轮结构危险点,具有很好的数值稳定性,适用于对货车车轮进行结构强度分析。     

汽车车轮应力测试方法的研究

以汽车车轮的弯曲疲劳试验检测为背景,根据金属应变片和惠斯通电桥的特性原理,研究建立起车轮在弯曲疲劳试验时所受应力的采集系统。利用该系统对一款正进行弯曲疲劳试验的铝合金车轮进行了应力采集,得到的数据与计算机模拟仿真车轮弯曲疲劳试验时所受应力效果一致。     

车轮强度试验有限元仿真

利用ANSYS针对某车轮建立整体有限元模型,模拟车轮动态弯曲疲劳试验.得到车轮应力分布图,并对车轮寿命进行预测.然后对某车轮螺母座刚度试验进行模拟,得到其位移变化以及螺母座局部应力分布,最后通过试验对研究结果进行了验证,可为各类机车车轮的强度分析方法提供参考.     

基于有限元法的车轮弯曲疲劳试验研究

利用SolidWorks设计软件对51/2J×15型车轮建立三维几何模型,然后将其导入到SolidWorks软件的Simulation仿真模块中进行有限元分析.根据车轮弯曲疲劳试验要求设置约束边界条件,求解计算车轮在螺栓预紧力、试验弯矩等作用下的结果分布云图,直观地查看车轮在特定载荷条件下危险点处的应力、应变等的变化情...     

汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究

根据疲劳寿命预测理论 ,建立 14× 5 .5J车轮受力危险点的疲劳寿命曲线。以车轮弯曲疲劳试验和有限元分析数据为基本参数 ,采用名义应力法和局部应力—应变法中的莫罗修正公式和史密斯修正公式 ,对 14× 5 .5J车轮分别在等幅载荷和载荷谱作用下进行疲劳寿命预测。运用可靠性理论 ,分别对等幅载荷和载荷谱作用下计算出来的疲劳寿命进行可靠度分析。结果表明 ,名义应力法和史密斯修正公式预测汽车车轮疲劳寿命具有较高的可靠性     

模数式桥梁伸缩装置疲劳试样尺度研究

为了研究模数式桥梁伸缩装置采用单跨试样代替三跨试样进行疲劳试验的可行性,首先采用力学简化模型对伸缩装置主要构件两种受力情况进行分析,再利用Ansys分析软件分别建立了整体加强320伸缩装置单跨试样与三跨试样的有限元模型,对伸缩装置进行强度对比分析。结果表明:在同种加载情况下,单跨模型中梁最大应力较多跨模型大,而多跨模型中梁支座处最大应力大于单跨模型。由于中梁支座处最大应力以压应力为主,故单跨模型较多跨模型受力严重。若以单跨试样进行疲劳试验,则试验结果偏于安全。最后对该型号伸缩装置单跨试样进行了承载力试验及疲劳试验。试验结果表明,单跨模型危险点处计算应力与试样对应位置处测得应力吻合良好,该型号伸缩装置整体疲劳性能达到要求。本研究表明,在进行模数式桥梁伸缩装置疲劳试验时,若试验条件受限,可以考虑采用单跨试样代替三跨试样进行疲劳性能试验。     

接触分析在车轮弯曲疲劳有限元分析中的应用

利用有限元接触分析方法,建立车轮、试验轴、螺栓连接件的有限元模型,施加合理的载荷与边界条件,模拟车轮弯曲疲劳试验。通过有限元分析软件ANSYS,建立模型、设置接触对与相关参数,得出车轮高应力区域与各应力值。运用疲劳寿命计算理论中的名义应力法及ANSYS软件估算车轮疲劳寿命,且两数据基本一致。与车轮弯曲疲劳试验结果比较表明:在疲劳寿命计算理论与ANSYS软件估算的疲劳寿命内车轮均没有破坏。从而验证了运用接触分析有限元法预估车轮寿命的有效性,为以后的结构改进起到了指导作用。     

基于有限元分析的铝合金车轮弯曲疲劳寿命的预测

研究I-DEAS软件下铝合金车轮弯曲疲劳试验力学分析模型的建立及其数值模拟,结合铝合金材料特性运用名义应力法预测车轮的弯曲疲劳寿命,并与试验数据进行分析比较,证明了预测寿命与试验寿命基本一致,也验证了预测方法的可行性和有效性。     

车轮强度计算方法的研究

对于车轮的强度设计计算,目前仍以经验和类比为主,近年来,CAE软件的发展,对车轮的强度设计也提供了参考.为了对车轮能够进行强度设计,以载货车轮为研究对象,建立与弯曲疲劳试验等效的力学模型.依据传统强度计算理论和方法,对载货汽车车轮的强度设计做了一种理论计算方法的研究,主要对车轮的复杂截面进行了惯性矩计算与最小化,计算分析得出了车轮的危险截面部位.通过静应力测试,其危险部位与理论计算的结果基本一致,实验测出的主应力方向与车轮实际使用过程中裂纹的方向的基本一致,均是在轮辐通风孔沿圆周方向,表明此车轮强度计算方法是可行的.     

铝合金车轮弯曲试验疲劳寿命预测研究

弯曲疲劳试验是汽车车轮三项性能试验中失效频率较高的一项.文中建立弯曲试验的有限元模型,使用I-DEAS有限元分析软件进行静力分析,分别采用名义应力法和局部应力应变法, 结合Manson-Coffin、Simth-Waston-Topper损伤公式预测铝合金车轮弯曲试验的疲劳寿命.通过与某型16×6.5J车轮试验对比,证明Simth-Waston-Topper方法预测铝合金车轮弯曲疲劳寿命更接近试验寿命.     

轿车铝合金车轮弯曲疲劳性能的有限元分析

利用三维建模软件ug和有限元分析软件Ansys建立某款轿车铝合金车轮的弯曲疲劳试验力学分析模型.结合铝合金的材料特性,通过Ansys的结构分析模块研究螺栓预紧力、旋转离心力和试验弯矩对车轮结构强度的影响以及车轮结构的应力应变分布规律,找出应力集中区域.通过与实际试验结果的比较,验证了有限元分析结果的准确性.     

考虑踏面制动热应力的不同磨耗弹性车轮强度校核

针对地铁用弹性车轮,研究踏面制动热对弹性车轮强度的影响。建立地铁弹性车轮实体有限元模型,进行连续3次紧急制动,对弹性车轮的静强度和疲劳强度进行校核,分析不同磨耗程度下车轮踏面制动热应力对车轮应力的影响及变化特征。结果表明：弹性车轮制动热应力对轮辋影响明显,相比仅考虑力学应力,考虑热应力和力学应力的新轮轮辋最大von Mises应力在直线、曲线和道岔载荷工况下分别增大了98.9%、48.3%、70.9%,相比仅考虑力学应力,考虑热应力和力学应力的磨耗到极限车轮最大von Mises应力在直线、曲线和道岔载荷工况下分别增大了48.2%、13.7%、36.9%;磨耗到极限车轮应力值较大但热应力影响比例较小,均满足静强度要求;轮芯和安装环部分温度上升较小,均不到0.1℃,应力变化很小。采用Goodman曲线对轮辋进行疲劳评价,得到考虑热应力前后最小安全系数分别为2.7和2.5,均满足疲劳校核要求;受到踏面制动热应力影响,轮辋部分最危险点位置与仅考虑力学应力时不同,最危险点位置从轮辋内侧转移到了轮辋最外侧。     

基于有限元的卡车车轮疲劳分析方法

卡车车轮的疲劳寿命是评价其性能的主要指标之一,为了较好地分析和预测车轮的疲劳性能,根据车轮动态弯曲疲劳和动态径向疲劳试验国家标准,提出了一套完整的车轮疲劳耐久性仿真分析方法。通过建立卡车车轮有限元模型,采用离散化的加载曲线进行加载以模拟车轮在实际工况中受到的旋转载荷,确定了车轮的应力分布及危险区域;基于耐久性分析软件计算出了车轮的疲劳寿命并与试验进行对比验证,结果表明有限元模型和分析方法的正确性。该方法能准确地得到结构中易于发生疲劳破坏的区域,从弯曲和径向疲劳两个方面全面地分析和预测车轮的疲劳耐久性,对车轮的性能进行评价,为后续地改进奠定了基础。     

基于FEA的车轮结构形状优化设计

为了更好地指导车轮结构设计,采用UG三维造型软件建立3种常见轮辐结构的车轮模型,并采用有限元分析方法对几种车轮模型在冲击试验和弯曲试验中的应力分布及强度性能进行了分析,对冲击试验利用响应分析模块进行分析,对弯曲试验进行旋转弯矩下的分析.比较3种结构的分析结果,从应力分布及应力集中强度等方面,分析讨论了车轮轮辐结构的设计原则与方向,得出直辐条背面有掏料的车轮结构更适合承受弯曲载荷,以及曲辐条车轮结构更适合承受冲击栽荷的结论.     

高速列车车轮多边形对齿轮箱疲劳寿命的影响

车轮多边形是高速列车运行过程中常见的磨耗现象,该现象使轮轨作用力增大,齿轮箱持续异常振动,并会影响其疲劳寿命。为研究高速列车车轮多边形对齿轮箱疲劳寿命的影响,建立了含有齿轮箱支撑轴承的驱动系统和柔性齿轮箱的刚柔耦合整车动力学模型,采用数值仿真分析方法,通过分析不同车轮多边形幅值下轮轨垂向力和齿轮箱垂向振动加速度确定极端工况,对该工况下的齿轮箱进行应力分析并确定危险点,进而分析这些点的疲劳寿命。研究发现:列车在350 km/h三阶0.1 mm车轮多边形极端工况时,轮轨垂向力及齿轮箱垂向加速度明显增大,齿轮箱剧烈振动,此时齿轮箱多处出现应力集中,存在多个危险点。其中齿轮箱输出轴轴承端支撑筋处应力最大,该危险点疲劳寿命只能达到256万km,远小于1200万km的正常寿命。因此,在高速列车实际运营中要高度重视车轮多边形对齿轮箱疲劳寿命带来的影响,可通过车轮镟修来降低车轮多边形对齿轮箱疲劳寿命的影响。     

钢制车轮动态弯曲试验疲劳寿命预测

建立了钢制车轮动态弯曲疲劳试验的有限元静力学模型,分析了试验条件下一个载荷循环的结果响应,得到了八个载荷步的疲劳损伤载荷.基于Ansys/Fe-safe耐久性分析软件,用多轴临界面疲劳损伤模型,采用Brown-Miller准则,预测了车轮弯曲试验疲劳寿命.结果表明车轮动态弯曲疲劳试验性能满足要求,但疲劳安全系数不高.给出了改进设计的建议.     

汽车钢圈疲劳强度的有限元分析与寿命预测

针对汽车钢圈动态弯曲疲劳问题,以某型号汽车钢圈为例,运用ANSYS软件建立了该钢圈的有限元模型,模仿其动态弯曲疲劳测试试验,对钢圈的疲劳强度进行了仿真分析。通过钢圈应力分布情况的仿真试验,确定了钢圈上最易导致疲劳裂纹产生的危险点,然后用ANSYS FE-safe对钢圈寿命进行预测,并与试验数据进行对比。分析计算结果表明,汽车钢圈疲劳强度的有限元仿真分析是有效可行的,是钢圈前期设计开发的重要手段。