变速箱中间轴焊接结构多轴疲劳寿命分析方法

重载车辆传动系统具有大速比、大扭矩的特点,其变速箱中间轴焊接结构承受复杂工作载荷,焊缝处易发生多轴疲劳破坏。为了更准确有效地对中间轴焊接结构的疲劳寿命进行评估,基于多轴结构应力法提出一种重载车辆变速箱中间轴焊接结构疲劳寿命分析方法,即建立含有焊缝细节的中间轴焊接结构有限元模型,求解得到焊缝危险点处的结构应力分量时间历程,并在结构应力平面上合成载荷路径,求得非比例加载路径的等效应力范围,最后结合主S-N曲线确定焊接结构的疲劳寿命。采用该方法分别对中间轴焊接结构的焊根、焊趾部位进行疲劳寿命分析并与疲劳台架试验结果进行对比,结果表明：分析得到的疲劳破坏位置和寿命值与疲劳台架试验结果均有良好的一致性,且焊根与焊趾寿命分析结果间的差异与已有文献多轴疲劳试验数据相一致,说明采用多轴结构应力法对变速箱中间轴焊接结构的疲劳寿命评估是可靠的。     

基于子模型技术的焊接接头疲劳强度评估

子模型技术基于圣维南原理,通过在整体模型上截取部分模型,以整体模型切割边界的计算位移值作为子模型的边界条件,从而高效地获取部分区域的计算分析结果.基于精细子模型建模技术和缺口应力法对典型对接焊接接头进行疲劳强度评估.算例结果表明子模型技术可以有效获得焊缝处缺口应力集中系数;与整体精细网格模型相比,子模型方法仅对局部模型进行细化,极大地减小了计算量,为基于缺口应力的疲劳强度评估提供了一种可行的思路.