基于二次优化的商用车前桥轻量化

基于某型商用车前桥,提出了一种基于二次优化思想的轻量化设计方法。建立了该前桥有限元模型并进行仿真分析,结合疲劳耐久试验探究前桥真实载荷情况,验证了有限元模型的准确性。对前桥真实材料进行静载拉伸、弯曲疲劳试验,获得热处理后前桥材料的力学性能指标作为轻量化参考。前桥整体模型进行拓扑优化后基于力学模型进行二次优化,保证前桥结构满足强度、刚度和服役寿命的前提下,实现轻量化设计。最终总质量减少5.7 kg,达到轻量化设计目标。     

基于FEMFAT LAB-ADAMS的路谱获取

虚拟样机技术的发展使得车辆多体动力学仿真和虚拟疲劳耐久计算成为工程研究的必要手段,而获得可靠有效的路谱则是两种研究手段的前提。运用Femfat LAB-Adams搭建了路谱求解联合仿真平台,根据实车传感器安装位置在多体动力学模型上建立相对应的测点响应通道,以试车场采集的发动机连接点、减震器安装点等处的实测载荷谱为依据,基于虚拟迭代理论计算得到路谱。分别从时域特征、频域特征和损伤计算三方面对监测信号和实测信号进行对比,验证路谱求解的可靠性。结果表明,求解得到的路谱具有较高的可靠性,可以用于车辆多体动力学仿真和虚拟疲劳耐久计算。     

随机道路载荷下轮毂轴承服役寿命预测方法研究

针对当前轴承寿命评价主要基于定值载荷工况,对于径向力、轴向力及弯矩动态耦合效应考虑较少,导致轴承实际服役寿命与理论寿命存在较大差异的问题,提出一种随机道路载荷下轮毂轴承的服役寿命预测方法.以试验场实测轮心六分力载荷数据为基础,通过联合分布计数确定多轴载荷间耦合频次关系,以确定损伤载荷作用次数;根据轴承滚子-滚道间的变形协调关系,并考虑弯矩作用下滚子角位移及滚道错位对载荷传递的影响,建立圆锥滚子轴承的外滚道-滚子-内滚道瞬时接触载荷计算模型;综合多轴载荷联合分布计数结果与接触载荷计算模型,采用Newton-Raphson迭代算法求解得到轴承周向接触载荷序列,并与Romax仿真结果对比验证结果的有效性;基于修正的L-P理论得到多轴载荷对应下的轴承当量动载荷,综合联合分布计数结果、线性损伤累积准则,完成试验场随机道路载荷下轮毂轴承寿命计算,并通过台架试验验证结果的准确性和方法的合理性.由此,可为轮毂轴承的设计选型及寿命预测提供参考依据.     

腐蚀损伤对AA7075-T651铝合金疲劳行为影响的研究

为研究腐蚀损伤对AA7075-T651铝合金疲劳行为的影响,首先分别将AA7075-T651铝合金试样浸泡在3.5％(质量分数)NaCl溶液中150和500h,然后,使用含腐蚀损伤试样进行疲劳试验,获得含不同腐蚀损伤特征试样的疲劳寿命分布特征.结果 表明,与原始试样的疲劳寿命相比,相同载荷条件下腐蚀损伤会明显地降低铝合...     

基于用户行驶需求的轻客整车性能评价

为评价某型轻客的整车性能,建立了整车性能评价体系,并调研了用户的行驶需求,用户根据行驶需求的满足程度对各性能进行打分评定。分别运用层次分析法、灰色关联度法和结构熵权法确定各性能的权重系数,将其与用户评分相结合,得出整车性能评价结果。结果表明三种方法得出该车型的质量等级均一致,但相对于其它两种方法,结构熵权法能最大程度考虑用户行驶需求。因此,根据结构熵权法的结果,对该型轻客性能提出相应的改进意见。     

基于载荷谱传动箱箱体动载系数分布研究

针对某特种车辆综合传动箱体强度过剩,质量过重的现状,需要对箱体进行进一步优化。而在优化过程中,传统方法基于转速转矩的经验公式计算一个较大的动载系数,减少了后续优化空间。基于载荷谱对平稳传动过程中的动载系数进行研究,首先对该箱体进行台架试验,测得危险部位的载荷谱,其次针对这些载荷谱进行处理获得一段平稳时间历程中的动载系数。运用极大似然法和拟合优度AD值对这些动载系数进行分布识别以及检验,最终获得99百分位的动载系数,并将其与经验公式计算动载系数进行对比,结果表明在平稳传动条件下,经验公式计算动载系数偏大,结构设计偏于保守,而99百分位动载系数较为合理,有助于轻量化设计的充分实现。     

考虑平均应力影响的7075-T651铝合金疲劳性能研究

研究了平均应力效应对7075-T651铝合金疲劳性能的影响,选取了R=0.5、0.3、0.1和-0.1四组应力比进行疲劳试验。结果表明,同一应力比下,随着峰值应力水平的增加,疲劳寿命逐渐降低;而同一峰值应力水平下,随着应力比的提高,疲劳寿命则呈现出逐渐升高的趋势。同时,使用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)观察疲劳断口形貌发现,在峰值应力相同的情况下,裂纹萌生及扩展区的扇形面积随平均应力的增大而增大。最后,基于7075-T651铝合金疲劳实验结果,提出了一种考虑S-N-R的改进型预测模型,结果对比显示相较于其他模型,此模型在一定程度上对7075-T651铝合金具有更好的疲劳寿命预测效果。     

一种简易模拟旋压的数值仿真方法

利用ABAQUS软件的显式积分计算模块,建立了一种简化的旋压加工模拟计算模型.考虑不同的加工材料性质、不同的加工毛坯形状,模拟旋压加工的工艺,计算结果表明了这种方法的有效性.     

HyperWorks动态优化技术在工程领域的应用

在对结构设计要求越来越高的今天,如何得到结构的最优设计,降低产品的成本并提高产品的性能成为设计人员面临的主要问题,而解决这一问题的有效途径就是对产品的结构进行优化设计。利用Altair公司的有限元分析软件HyperWorks中最新集成的等效静态载荷法(Equivalent Static Load Method),并结合其软件可以快速实现结构的动态结构优化。     

基于ANFIS的桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹扩展预测

疲劳裂纹扩展问题是桥式起重机主梁结构设计的一个重要问题.为了确保起重机的安全,需要提前预知桥式起重机焊接箱形主梁的疲劳裂纹扩展长度,因而要建立一个精准的预测系统对裂纹长度进行预测.为此建立一个基于自适应模糊推理系统(ANFIS)模型对桥式起重机焊接箱形主梁疲劳裂纹扩展长度进行预测.该模型通过一套If-Then的规则,自动调整出适当的隶属函数以满足所要求的模糊推理的输入和输出关系;只要选取适当的模糊规则数,就可以得到最接近实际裂纹扩展长度的预测结果.根据桥式起重机焊接箱形主梁疲劳试验结果,并与三层神经网络模拟结果和三次样条函数模拟结果进行比较,可以看出利用ANFIS系统建立的预测疲劳裂纹扩展的模型可以有效控制误差范围,所以能够准确的预测出疲劳裂纹的扩展情况.