转向柱管承载能力的试验研究

在分析转向柱管花键部位应力集中情况的基础上,通过对某厂生产的转向柱管扭转破坏的试验研究,得到如下结论:①转向柱管的承载能力与其外花键齿与方向盘中心内花键齿之间的非接触区长度有关,以花键端部过渡圆弧的直径大小为宜;②安装方向盘总成时所施加在安装螺母上的拧紧力矩在70N.m左右时,转向柱管的承载能力最大。     

盲孔法中释放系数的数值计算方法

盲孔法测量残余应力时,钻孔会在盲孔附近产生加工硬化.由于硬度与弹性模量的平方有关,在进行释放系数A、B的数值计算时,通过增大盲孔周围材料的弹性模量来反映该加工硬化.应用有限元软件ANSYS,对304不锈钢的释放系数A、B进行三维有限元数值计算,得到释放系数随加工硬化程度增大而增大的变化规律,同时给出考虑加工硬化后释放系数随盲孔深度的变化规律.通过与实验测定结果的比较,发现在对304不锈钢进行释放系数的有限元数值计算时,当取盲孔附近的加工硬化层为0.2 mm厚、弹性模量增大37%时,有限元的数值计算值与实验测定值最接近,释放系数A、B的数值计算误差分别为-1.8%和2.4%.     

复合型V形切口脆断的应变能密度因子准则

通过定义V形切口应变能密度因子,将V形切口尖端的奇异应变能密度转化为非奇异的应变能密度因子.基于V形切口尖端附近的线弹性奇异应力场,建立Ⅰ-Ⅱ复合型V形切口脆性断裂的应变能密度因子准则,并把裂纹作为切口张角为零的V形切口,从而将V形切口问题与裂纹问题的断裂准则统一起来.为了验证该准则,采用有机玻璃(polymethyl methacrylate,PMMA)板材加工了多种单边复合型V形切口试样进行拉伸破坏实验,应用上述准则对试样的起裂方向和临界载荷进行预测,并与最大周向应力准则和实验结果进行比较.结果表明,用所建立的应变能密度因子准则所预测的临界载荷在切口张角较小时更接近于实验结果.