考虑低载强化效应的变速器加速试验谱的编制

变速器室内台架模拟试验是考核、评价和提升其性能的重要手段。以变速器为对象,提出了一种能简化变速器加速疲劳试验程序载荷谱的编制方法。利用无线遥测技术在垫江汽车试验场采集了汽车变速器的实际道路载荷谱,分挡位对实际载荷谱进行了预处理。以2挡载荷为例,应用雨流计数法得到载荷的频次分布矩阵,运用卡方检验发现载荷均值服从均值为91.77 N·m、标准差为163.27 N·m的正态分布,载荷变程服从形状参数为1.346、比例参数为305.489的双参数威布尔分布,并且均值和变程相互独立。利用二维概率分布函数,建立了8×8级二维载荷谱。应用变均值法,将二维载荷谱转化为8级一维载荷谱。依据半轴的损伤特性和低载强化特性,研究强化载荷之间的等强化准则,将强化载荷折算到最佳载荷级,减少了载荷加载频次,提高了试验效率。     

基于虚拟试车场的轿车悬架耐久性强化试验仿真研究

汽车产品的耐久性是影响其竞争力的重要因素,同时其开发周期与成本迫切需要在产品概念设计阶段对其耐久性进行控制。针对轿车开发过程中传统悬架耐久性道路强化试验周期长费用高的缺点,以农安试车场各种耐久性强化路面为输入条件,应用虚拟试车场技术(Virtual proving ground,VPG)建立某轿车整车柔性虚拟试车场仿真模型,解决虚拟试车场技术运用中的轮胎模型、橡胶衬套刚度、路面模型和整车模型计算效率等关键技术,分析轿车悬架系统时间历程动应力响应,并与相同工况下的实车耐久性试验结果进行对比,仿真结果与测试结果时域和频域趋势基本一致,验证柔性虚拟试车场技术仿真的悬架系统动应力响应的有效性。在此基础上,实现开发过程中悬架系统耐久性的有效预报。     

一种新型麦弗逊悬架侧载弹簧的有限元分析

本文在分析麦弗逊式悬架因结构原因引起侧载问题的基础上,介绍了利用一种香蕉形螺旋弹簧解决侧载的方法,并利用ADAMS多刚体动力学分析软件仿真计算得到麦弗逊式悬架侧向力的变化曲线。进而采用APDL参数化设计语言进行ANSYS软件二次开发,在LS-DYNA模块下实现针对这种新型弹簧的有限元建模和弹簧力特性分析过程的自动化,对麦弗逊式悬架的弹簧设计具有重要的参考价值。     

从悬架系统的发展看悬架弹簧的前景

本文简要介绍了悬架系统的发展情况以及各种悬架系统与悬架弹簧的关系。通过具体的分析，探讨悬架弹簧的发展前景与弹簧生产厂家应采取的相应对策。     

汽车悬架的空气弹簧与扭杆弹簧的性能对比分析

介绍空气弹簧和扭杆弹簧的结构特点,全面比较了空气弹簧悬架和扭杆弹簧悬架各自的优势,指出两种类型悬架的优、缺点和适用的不同车型,进一步阐述了空气弹簧悬架在汽车悬架中推广应用的必要性。     

数控车床主轴低载强化试验数据处理

在高强度数控车床主轴低载强化试验结果的基础上,通过数值插值方法,补充了试验数据,得到强化载荷与强化后疲劳寿命之间、强化次数与强化后的疲劳寿命之间的数学关系,然后根据这两个二维关系式,通过数学插值,得到低载强化空间曲面的离散点三维坐标,再根据这些数据点,用Tablecurve3d软件拟合得到低幅交变载荷作用下的三维强化曲面方程。     

扭杆弹簧及扭杆弹簧悬架设计的新方法

针对现有扭杆弹簧及扭杆弹簧悬架设计方法上存在的不足 ,提出一种新的设计方法 ,并用VisualBasic编写相应的计算程序。与现有的计算方法相比 ,该计算方法简单易行 ,计算结果可靠     

某汽车悬架耐久性实验载荷谱的采集

为了研究某汽车悬架系统耐久性快速评价技术,需要对悬架进行实车道路载荷谱的采集.文中主要介绍了载荷谱采集前的方案确定、传感器标定,以及采集过程中实验道路与工况选择、仪器设备安装连接等.本文的工作,可为其他新开发的汽车零部件的载荷谱测定提供系统的技术参考,为提高我国汽车的研发水平和竞争能力提供技术支持.     

基于低载强化特性的疲劳寿命估计方法

准确地估计疲劳寿命对于汽车零部件的可靠性和轻量化设计具有重要的作用。但由于现有疲劳寿命估计方法认为载荷仅对零件造成损伤,导致工作载荷下基于传统疲劳寿命预估方法得到的疲劳寿命较为保守。大量研究结果表明,疲劳极限以下载荷对零件疲劳强度的强化作用。以碳钢低载强化特性为基础,基于Miner准则,提出一种考虑低载强化效果的简化的疲劳寿命预估方法。该方法将疲劳寿命预估分成两个阶段,在不同的阶段分别考虑低幅载荷的强化和损伤。通过对强化效果与强化载荷和强化次数的关系进行线性简化,简化了疲劳寿命的计算过程。以轿车扭杆梁后桥为对象,通过采集试车场道路下的工作载荷,利用该方法和Miner准则对后桥进行疲劳寿命估计,并通过道路载荷模拟技术对后桥进行试验验证。结果表明,该方法具有较高的精度。     

圆柱齿轮低载强化试验研究

采用实物物理试验的方法,研究了某轿车倒挡圆柱齿轮在低幅载荷作用下轮齿弯曲疲劳强度和疲劳寿命的强化特性,证实了低幅应力内存在一个强化载荷区域和最佳强化次数。经过低幅载荷强化,该齿轮轮齿的弯曲疲劳强度提高了3.97%,弯曲疲劳寿命提高了109%。在试验结果的基础上,得到了该齿轮轮齿弯曲疲劳强度、弯曲疲劳寿命随低载强化次数和强化载荷变化的函数关系。     

低幅载荷强化和损伤两重性试验研究

以40Cr试样的两级疲劳试验为基础,系统分析低幅载荷作用后试样疲劳强度变化规律,发现存在一个载荷最佳锻炼次数,低幅载荷的强化和损伤作用以这个最佳锻炼次数为分界点.在分界点之前,低幅载荷作用后试样疲劳强度逐级提高,低幅载荷表现为强化作用;在分界点之后,低幅载荷作用后虽然试样疲劳强度仍然得到强化和提高,但疲劳强度提高的程度逐级降低,即低幅载荷的强化作用逐级减弱,表明损伤的逐级增加.这种特性为产品轻量化设计时合理确定载荷谱中低幅载荷的等级及其作用次数提供重要参考.     

变幅载荷下的钢板弹簧疲劳裂纹扩展研究

钢板弹簧疲劳裂纹在变幅载荷作用下的扩展预测模型主要是Schütz疲劳裂纹扩展模型,但此模型未考虑裂纹闭合效应对疲劳裂纹扩展的影响,忽略了参数C和n随应力比的联系,疲劳裂纹门槛值△Kth也只考虑应力比为0的特殊工况.因此对Schütz疲劳裂纹扩展唯象模型进行修正,使修正后的模型各参数物理意义更加明确,适用于不同的工况.并将实车试验所测的应力幅值运用于修正后的模型,表征变幅载荷作用下钢板弹簧疲劳裂纹扩展进程.表明加载幅值增大,疲劳裂纹扩展速率加快,试验结果与模型预测结果良好吻合,为变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展速率的计算提供了理论依据.     

某型飞机外翼纵墙系统的耐久性综合评定

外翼纵墙系统是某型飞机外翼的主承力系统,只有全面评价该系统的耐久性,才能合理真实地给出外翼的经济寿命.通过对纵墙关键部位的细节分析与有限元计算,筛选出对纵墙系统耐久性损伤有明显影响的细节,进行模拟试件的耐久性试验,建立描述纵墙系统关键部位细节原始疲劳质量的EIFS(equivalent initial flaw size)分布,分别对实际载荷历程下全尺寸结构疲劳试验机与随机谱下机群进行纵墙系统的耐久性综合评定.针对结构系统建立的耐久性综合评估方法在该型飞机定延寿中成功地得到应用,合理地解释试验机在全尺寸结构疲劳试验过程中出现裂纹故障的原因,并对机群外翼的经济寿命进行预测.     

汽车前轴低载强化三维曲面方程

通过对不同等级低幅载荷对某汽车前轴疲劳强度影响的试验研究，证实一定范围内的低幅载荷对结构件的强化效果确实存在，并且是比较显著的，在物理试验结果的基础上，通过数值试验和正交多项式回归的方法，得到该前轴在低幅交变载荷作用下的三维强化曲面方程，这为正确评估该前轴使用中的强度变化规律提供了理论和技术依据，为建立基于使用载荷和结构疲劳强度特征的结构轻量化设计理论与方法进行了有益的探索。     

基于飞参的小幅值载荷循环对疲劳寿命计算的影响分析

对基于飞参的航空发动机载荷谱循环提取方法和损伤计算时转速幅值低于10%的小循环去除方法进行总结,指出各自优缺点;根据实际飞参数据计算分析某型航空发动机使用过程中的转速循环分布规律,基于Miner线性累积损伤理论计算幅值低于10%的转速小循环对航空发动机高压转子部件疲劳损伤的影响,比较分析不同小循环的去除方法对疲劳损伤计算结果影响,指出各自优缺点;基于EGD-3标准,提出按疲劳强度极限标准去除小循环,并经计算验证其合理性,同时确定某型航空发动机疲劳计算时转速小循环去除的敏感系数为0.3%。     

低幅载荷对汽车前轴疲劳寿命影响的试验研究

为了探讨基于载荷特性的汽车结构件轻量化设计理论与方法，采用汽车前轴实物物理试验的方法，比较系统地研究某汽车前轴在低幅交变载荷作用下结构疲劳寿命的变化趋势，发现在低于疲劳极限的低幅应力区内存在一个强化载荷区。用强化载荷区内的不同载荷对前轴进行预锻炼，前轴的疲劳寿命有不同程度的提高。既使在高低载荷交替作用的条件下，低载强化效果依然存在。结构的寿命由强度衰减速率和强度提高速率共同决定，而不是仅由损伤决定。     

基于多体动力学模型的车身载荷谱获取及疲劳寿命评估

为有效地评估某轻客车身结构的疲劳寿命,首先利用Adams软件建立该车型的多体动力学模型,并根据实测数据进行了模型对标,验证了模型精度.然后基于实测道路载荷谱,综合应用虚拟迭代及疲劳寿命分析方法,复现了样车在试验场所采集的加速度、位移及力等响应信号,提取了车身与悬架各外连点的动态载荷.计算了车身的疲劳寿命,后排座椅支架加强筋圆角处存在疲劳失效风险,与道路耐久试验的失效结果基本一致,通过采用提高材料牌号的改进措施使得此车身结构通过了道路耐久的验证,表明了此分析方法的工程可行性.实践证明虚拟迭代与疲劳寿命分析相结合的方法能够有效地支持车身结构疲劳寿命的评估,具有一定的工程参考价值.     

基于平均法的单自由度非线性系统幅频分析

利用改进的平均法对振动微分方程进行了近似求解,得到了幅频响应方程,运用约束分岔理论对非线性系统进行了分析,计算了转迁集,得到了系统在阻尼比与激励振幅平面内不同区域的幅频曲线图,并对其特性进行了分析;其次,对幅频响应方程进行了局部线性化,应用线性系统理论得到了系统的稳定区域;最后分析了不同参数对系统的隔振效果,得到了阻尼比的增加会减弱系统的振动,加强隔振效果。     

低速重载齿轮的磨损试验与研究

对圆周速度υ＝1～4m/s的齿轮传动进行了磨损试验。试验表明,υ＝1～4m/s低速重载齿轮均存在不同程度的齿面磨损,其磨损速率与圆周速度有关,且存在一最恶速度值,当齿轮处于最恶速度运动时磨损速率最大。对最恶速度现象进行了分析,认为边界润滑油膜仍具有一定的流变性,最恶速度现象与边界润滑油膜流变性形成的局部涡流有关。在试验条件下,最恶速度值为1.13～1.41m/s。为了提高齿轮的寿命,应避免齿轮在最恶速度及其附近运行。     

基于多体模型的汽车半主动悬架控制方法研究

针对半主动悬架控制中的两个重要问题——系统模型的建立和控制策略的确定进行了深入的研究,建立了汽车的多体动力学方程,提出了半主动悬架模糊神经网络控制方法,设计了控制系统,应用遗传算法优化了控制器的参数和结构,用基于变尺度的BFGS算法优化神经网络权值,在仿真研究的基础上进行了试验研究,结果表明提出的方法能明显改善悬架性能。