重卡后提升轴断裂失效分析与改进

针对重卡后提升轴断裂问题,应用检测设备对提升轴进行理化检验,并利用有限元软件对提升轴结构应力进行分析,确认了断裂失效的原因,并提出了改进方法。     

某机载雷达螺栓断裂原因分析

在某机载雷达的可靠性鉴定试验中,连接雷达与可靠性试验工装的螺栓发生了断裂.文中通过螺栓断口形貌观察、螺栓化学成分检验及螺栓金相组织检验等,对断裂螺栓进行了全面的分析,并通过有限元仿真模拟了该雷达在可靠性试验工况下断裂螺栓的应力分布.结果表明,断裂螺栓的化学成分及金相结构符合标准要求.螺栓断裂的主要原因是安装螺栓时施加的...     

前稳定杆拉杆球头螺栓断裂问题的分析与解决

为解决道路耐久试验中轿车前稳定杆拉杆球头螺栓断裂问题,对球头螺栓进行了有限元分析.首先由ADAMS/Car悬架多体动力学仿真模型计算得到球头螺栓的载荷,然后使用ABAQUS有限元分析软件计算球头螺栓的应力,仿真结果显示的最大应力位置与实车样件断裂位置基本一致.基于仿真分析结果,对球头螺栓进行结构改进并进行耐久试验验证,试验结果表明,改进设计的球头螺栓是有效和可靠的.     

某货厢车纵梁断裂原因分析及优化设计

针对某货厢车在综合耐久过程中出现的纵梁断裂问题,进行初步原因分析及结构优化设计,进一步采用有限元分析方法对优化前后的结构进行受力分析.有限元分析结果表明:纵梁断裂是由于纵梁局部应力值超过材料屈服极限引起的,与实车纵梁断裂结果吻合;通过增大纵梁与盖板组成的空腔截面,能够有效的降低纵梁应力值,实车耐久确认优化后纵梁无断裂问...     

机载装备紧固螺钉强度分析与设计改进

为了解决某机载装备内部滤波器模块的紧固螺钉在耐久随机振动过程中发生的断裂问题,对紧固螺钉开展了强度校核和应力仿真分析,给出了机载装备小尺寸螺钉在耐久随机振动中剪切应力和挤压应力的估算方法,并应用ANSYS Workbench仿真软件对紧固螺钉在振动过程中的受力情况进行了仿真分析。强度校核和仿真分析结果对比表明,螺钉承受的剪切应力和挤压应力均高于许用限值,在振动中存在断裂风险,与试验现象吻合。依据螺钉强度校核和仿真分析结果,在紧固螺钉的螺纹直径方面进行了设计改进。经整机试验验证,改进后的紧固螺钉可满足耐久随机振动试验的强度要求,改进措施有效,表明文中给出的强度校核和仿真分析方法具有一定可信度,可作为类似结构的设计参照。     

货叉轴断裂分析及改进

断裂是轴类零件最危险的失效形式之一,通过宏观分析、断口分析、金相分析、化学成分分析等理化检验方法对货叉轴断裂原因进行了分析。结果表明,货叉轴裂纹是调质时产生的淬火裂纹,断裂原因是由于调质工艺执行不当,热应力及相变应力导致产生裂纹,裂纹是由内孔底面产生,沿径向由内向外扩展接近外表面,内孔粗加工粗糙对裂纹的产生起促进作用。最后提出改进措施。     

基于ANSYS Workbench自动货柜挂取机构有限元分析及结构改进

针对自动货柜提取车挂耳连接销断裂的故障,建立了挂取机构三维模型,运用ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行了力学分析,然后对挂取机构进行了结构改进。结果表明:挂取机构挂耳连接销轴端存在应力集中问题,是其断裂的危险区域;通过对挂耳连接销进行结构改进后,轴端应力明显减小,可有效提高提取车挂取机构可靠性,为同类型自动货柜挂取机构的设计提供了参考。     

轿车后轴疲劳耐久性及振动模态参数扫频

针对某型号轿车试验场强化路可靠性试验阶段出现的后轴断裂问题,对该车后轴断裂部位及有限元分析的薄弱位置进行了应变载荷谱测量,重点对比计算耐久强化路的后轴断裂裂纹处的疲劳损伤;同时利用MTS六通道耦合系统对该试验样车和对标车辆的后轴和车身进行振动模态扫频,通过振动扫频分析两车后轴振动频率差异原因以及和车身振动频率的关系.强化试验和扫频结果表明,两车后轴的疲劳损伤主要集中在试验场搓板路面,车速对试验样车的疲劳损伤影响波动显著,搓板路强迫振动激励大于20Hz时两车损伤差别较大,后轴的振动模态频率与搓板路激励频率较接近,造成试验样车后轴具有较高的应力分布而产生疲劳断裂,研究结果对断裂后轴的结构改进及提高后轴的疲劳强度提供了重要依据.     

基于随机振动仿真分析的阵列天线结构改进

某型阵列天线属于机载设备,在做完随机振动试验后,第2个天线单元的一个辐射板被振裂.为了快速找到断裂原因,改进天线结构,利用有限元仿真软件ANSYS Workbench进行随机振动仿真分析.分析结果表明:原天线单元辐射板根部圆角太小,产生较大应力集中,最大3σ应力为102.74 MPa,超过材料疲劳极限应力87 MPa;改进后的天线结构,最大3σ应力降低24.2％,其数值为77.85 MPa,小于疲劳极限应力,满足设计要求.最终,改进后的天线结构顺利通过振动试验,有效验证了仿真分析与结构改进的合理性.     

高速泵主轴断裂分析

采用宏观分析和微观分析相结合的方法,对高速泵断裂轴样本的材料化学成分以及微观金相进行分析,并通过显微镜对硬度进行检验,从机理上确定工件发生脆裂断裂失效的原因,为高速泵轴结构优化设计及材料热处理工艺优化提供了指导依据。     

某石油钻井绞车链轮传动轴断裂原因

某石油钻井绞车在运行过程中链轮传动轴突然断裂,通过断口形貌观察、化学成分分析、力学性能测试、显微组织观察等方法,研究了链轮传动轴断裂的原因.结果表明:链轮传动轴的断裂属于早期疲劳失效.裂纹在链轮传动轴?210 mm与?200 mm轴台阶处的粗糙过渡圆角根部应力集中处萌生,在交变弯扭应力作用下扩展,最终导致链轮传动轴的疲...     

应力集中和表面完整性对平尾大轴抗疲劳性能的影响

某型飞机平尾轴在进行台架试验时发生断裂,失效分析表明,该轴的断裂性质为疲劳断裂,裂纹起源于大轴筒体内腔变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底。通过对大轴进行扫描电镜观察分析,发现使用过的旧大轴内表面存在10～16 μm厚的“疏松”层,疏松层内有较多的疲劳微裂纹和孔洞,该“疏松”层是大轴服役中氧化腐蚀和疲劳损伤所形成的。“疏松”层的存在破坏了大轴的表面完整性,降低了大轴材料的抗疲劳性能。有限元建模分析表明,变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是造成大轴疲劳断裂的力学因素,两种应力集中因素的联合作用降低了大轴的疲劳寿命,导致大轴在变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底萌生疲劳裂纹。综合分析表明,大轴内表面“疏松”层的存在以及变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是大轴发生疲劳断裂的主要原因。     

装配参数对附件机匣锥齿轮破裂故障的影响

针对航空发动机附件机匣锥齿轮由装配偏差引起的破裂故障,采用行波共振原理和有限元法,对锥齿轮进行模态分析和静应力计算,分析了啮合锥齿轮的齿轮间隙和主动锥齿轮垂直安装角度对主动锥齿轮齿根应力的影响。仿真与试验结果分析表明：主动锥齿轮结构具有一节径和二节径振型,模态频率与试验误差小于2.5%;齿轮装配间隙对齿根应力影响较小,装配工艺的要求相对合理;主动锥齿轮安装角度偏差对齿根应力影响较大,因此需要严格控制角度偏差。主动锥齿轮断齿金相组织形态及其破裂特征分析表明,锥齿轮的破裂类型为疲劳断裂,断口具有节径型振动疲劳断裂特征。     

机载波导组件可靠性设计

某机载波导设计过程中样件出现开裂故障,通过金相分析明确其失效机理。结合有限元分析寻求解决方案,并通过环境适应性试验验证改进结构的有效性。分析结果表明,机载波导组件在振动载荷作用下,法兰根部极易形成应力集中区和局部交变高应力区。通过传力路径分析,在应力集中部位增加加强筋,能够有效降低应力水平和应力集中度,避免疲劳失效。改进结构仿真结果表明,该波导组件满足设计要求。最后进行改进结构的振动试验,通过试验结果与仿真结果的对比,证明有限元分析准确有效。     

港口桥吊用钢丝绳断丝原因分析

港口桥吊用钢丝绳在使用中发生多处断丝现象,通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和显微硬度测试等方法对断丝原因进行了分析。结果表明:钢丝绳断丝的性质为疲劳断裂,断裂源位于钢丝表面的损伤或磨损处;断丝表面存在的较多磨损、挤压剥落等缺陷以及断丝显微组织中存在一定数量的铁素体共同导致了钢丝绳中钢丝的早期疲劳断裂。     

基于有限元的多股螺旋弹簧疲劳寿命预测

针对多股螺旋弹簧(多股簧)的疲劳失效问题,以阿联酋某企业使用的特种多股簧为研究对象,通过有限元仿真分析多股簧的应力应变历程并利用子模型技术进行了应力应变的精确计算,通过静态响应试验验证了有限元模型的正确性;进行了钢丝材料试验,结合Manson模型推导出多股簧材料的疲劳性能参数;结合多股簧的应变和疲劳寿命预测模型预测了多...     

高压电容管脚断裂的失效分析

某电路板高压电容在随机振动试验时出现批次性管脚断裂故障,通过UGNX6的高级仿真,对其在振动条件下的应力状态进行仿真分析,找出管脚断裂失效的原因,为产品的改进指明方向。     

某宇航相控阵天线振动故障分析

文中针对某宇航相控阵天线在随机振动验收试验过程中的振动故障,首先通过罗列故障树和摸底试验进行故障定位,分析认为DSP芯片引脚在振动过程中应力过大是造成其开裂的主要原因;然后通过有限元法计算试验条件下DSP芯片引脚处的加速度和应力响应,仿真结果与试验结果比较一致;最后根据有限元模型开展相控阵天线主结构的优化设计,增加主结...