接触分析在车轮弯曲疲劳有限元分析中的应用

利用有限元接触分析方法,建立车轮、试验轴、螺栓连接件的有限元模型,施加合理的载荷与边界条件,模拟车轮弯曲疲劳试验。通过有限元分析软件ANSYS,建立模型、设置接触对与相关参数,得出车轮高应力区域与各应力值。运用疲劳寿命计算理论中的名义应力法及ANSYS软件估算车轮疲劳寿命,且两数据基本一致。与车轮弯曲疲劳试验结果比较表明:在疲劳寿命计算理论与ANSYS软件估算的疲劳寿命内车轮均没有破坏。从而验证了运用接触分析有限元法预估车轮寿命的有效性,为以后的结构改进起到了指导作用。     

基于有限元的卡车车轮疲劳分析方法

卡车车轮的疲劳寿命是评价其性能的主要指标之一,为了较好地分析和预测车轮的疲劳性能,根据车轮动态弯曲疲劳和动态径向疲劳试验国家标准,提出了一套完整的车轮疲劳耐久性仿真分析方法。通过建立卡车车轮有限元模型,采用离散化的加载曲线进行加载以模拟车轮在实际工况中受到的旋转载荷,确定了车轮的应力分布及危险区域;基于耐久性分析软件计算出了车轮的疲劳寿命并与试验进行对比验证,结果表明有限元模型和分析方法的正确性。该方法能准确地得到结构中易于发生疲劳破坏的区域,从弯曲和径向疲劳两个方面全面地分析和预测车轮的疲劳耐久性,对车轮的性能进行评价,为后续地改进奠定了基础。     

铝合金车轮弯曲试验疲劳寿命预测研究

弯曲疲劳试验是汽车车轮三项性能试验中失效频率较高的一项.文中建立弯曲试验的有限元模型,使用I-DEAS有限元分析软件进行静力分析,分别采用名义应力法和局部应力应变法, 结合Manson-Coffin、Simth-Waston-Topper损伤公式预测铝合金车轮弯曲试验的疲劳寿命.通过与某型16×6.5J车轮试验对比,证明Simth-Waston-Topper方法预测铝合金车轮弯曲疲劳寿命更接近试验寿命.     

速度对含夹杂物动车车轮轮辋疲劳寿命影响的研究

动车车轮轮辋疲劳裂纹常起裂于夹杂物聚集区,大尺寸的夹杂物聚集将会对其疲劳寿命产生影响。通过动力学仿真及有限元仿真结合材料疲劳试验确定了不同速度下含夹杂物车轮轮辋的概率疲劳寿命的方法。为了预估不同速度下含夹杂物动车车轮轮辋疲劳寿命,以CRH5型动车车轮为研究对象,建立了车辆动力学模型和含夹杂物的轮轴有限元模型,得到不同速度下车轮的随机载荷时间历程和危险部位的应力-时间历程,基于不同置信度和存活率下的S-N曲线和Miner准则对含夹杂物动车车轮轮辋进行疲劳寿命预估。结果表明:在相同的置信度和存活率下,随着速度的提高,含夹杂物车轮轮辋疲劳寿命会明显缩短;在相同的速度和置信度下,随着存活率的提高,含夹杂物车轮轮辋疲劳寿命会明显缩短;在相同的速度和存活率下,随着置信度的提高,含夹杂物车轮轮辋疲劳寿命会明显缩短。     

基于弯曲疲劳试验的铝合金车轮有限元分析

基于某型车轮弯曲疲劳试验建立了铝合金车轮有限元模型,使用NX有限元分析软件进行静力分析,采用名义应力法和局部应力应变法预测了铝合金车轮弯曲试验的疲劳寿命。通过与弯曲疲劳试验对比,车轮弯曲疲劳试验结果与有限元计算结果相吻合,验证了有限元方法预测疲劳失效部位、降低研发成本和缩短研发周期的有效性。     

加强中心孔板的DFR及其试验验证

疲劳分析已经成为现代飞机结构分析的重要组成部分,通过有限元方法对有加强开孔板疲劳分析的重要参数——应力集中系数进行了求解,进而求出开孔部位的细节疲劳额定值(DFR)。将有限元计算结果与试验结果进行对比,发现吻合较好,证明了采用有限元方法求解应力集中系数进行疲劳分析是精确可靠的,可以采用该方法对今后同类型试验件DFR值的确定进行预估分析。     

柴油机连杆疲劳失效的影响因素分析

运用有限元方法与疲劳寿命预测理论,对柴油机连杆在疲劳耐久性试验条件下的三维应力分布和疲劳寿命进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与寿命预估结果,结合连杆疲劳断口的微观分析,表明残余压应力使疲劳裂纹源的位置向连杆次表层推移,对高强度连杆的疲劳寿命具有重要影响。     

整体壁板式长桁端部斜削结构疲劳预估与试验

针对国产大型运输机结构耐久性设计需求,对整体壁板式长桁端部斜削结构的疲劳特性进行了分析和试验。基于有限元模拟并设计标准正交仿真试验,分析各关键几何因素的影响,提出了计算该型结构应力集中系数的二元函数经验公式。充分考虑大张角与根部圆角的影响,建立适用于长桁端部斜削结构的大张角缺口应力场方程,计算表明缺口热点附近应力场解析结果与有限元分析结果吻合良好,可精确描述该区域Ⅰ、Ⅱ混合型应力场。根据应力场计算结果,结合材料特性和结构几何,提出了关键控制区域应变能密度疲劳寿命预测方法。设计长桁斜削结构试验件并进行疲劳试验,试验结果表明应变能密度法可更为精确地预估端部斜削疲劳寿命,从而为相关工程提供重要参考。     

轿车铝合金车轮弯曲疲劳性能的有限元分析

利用三维建模软件ug和有限元分析软件Ansys建立某款轿车铝合金车轮的弯曲疲劳试验力学分析模型.结合铝合金的材料特性,通过Ansys的结构分析模块研究螺栓预紧力、旋转离心力和试验弯矩对车轮结构强度的影响以及车轮结构的应力应变分布规律,找出应力集中区域.通过与实际试验结果的比较,验证了有限元分析结果的准确性.     

铝合金车轮双轴疲劳试验仿真分析

车轮是汽车零部件中的A类核心部件,车轮的安全性能直接影响汽车的正常行驶。车轮在工作过程中受到随机载荷的作用,车轮的疲劳寿命问题是核心问题。目前主要采用弯曲疲劳试验和径向疲劳试验作为车轮疲劳寿命的试验方法,但这两种试验只考虑单一载荷工况,导致试验结果与实际情况有较大出入。车轮双轴疲劳试验是一种全新的试验方法,同时考虑多向载荷对车轮的影响,可以较为真实地反映车轮在实际运行过程中的受力情况。试验周期长、成本高是车轮双轴疲劳试验的缺点。以铝合金车轮为例,进行车轮双轴疲劳试验仿真分析,通过对比仿真结果与实际试验结果,验证仿真分析的有效性和可靠性,进而为企业缩短车轮研发周期,降低车轮研发成本提供支持。     

基于有限元法的车轮弯曲疲劳试验研究

利用SolidWorks设计软件对51/2J×15型车轮建立三维几何模型,然后将其导入到SolidWorks软件的Simulation仿真模块中进行有限元分析.根据车轮弯曲疲劳试验要求设置约束边界条件,求解计算车轮在螺栓预紧力、试验弯矩等作用下的结果分布云图,直观地查看车轮在特定载荷条件下危险点处的应力、应变等的变化情...     

汽车车轮结构强度分析

针对车轮动态弯曲疲劳试验建立了两种轿车车轮的静态线性有限元模型，它们可以有效地用来确定车轮结构的危险点，即结构中计算应力（von Mises应力）比较大的点。结构危险点的计算应力反映该处的应力集中程度。对车轮结构上计算应力较大的测点进行实验应力分析，验证有限元分析结果。对结构危险点的应力状态进行分析，有助于预测车轮疲劳裂纹的发生方向和引起疲劳损伤的主要应力循环，在所研究的车轮结构中也就是沿着车轮径向的正应力变程。分析还表明，在动态弯曲疲劳试验中，车轮结构各点所承受的可能是非对称应力循环。     

材料特性对车轮疲劳强度的影响

研究材料非线性本构、非金属夹杂物、低温冲击功和断裂韧性对高速动车组车轮疲劳强度的影响。考虑弹塑性接触带钢轨车轮有限元分析模型,研究不同轮径下车轮轮辋应力分布规律。研究影响车轮疲劳强度的材料主要性能指标,研究夹杂物尺寸和许用应力、裂纹扩展门槛值的关系。研究断裂韧性和踏面剥离的关系、低温冲击功和车轮瞬间脆性破坏的关系。分析不同轮径和车轮疲劳强度的关系。     

轮毂弯曲疲劳试验的仿真分析

通过仿真分析和经验总结，找到了轮毂能通过弯曲疲劳试验的极限应力。在产品的设计阶段就可以判断出不能通过试验的薄弱位置，进而通过修改产品设计预先避免不合理的应力分布，并且在实际的应用中，证明了此方法的可行性。     

钢制薄壁车轮弯曲疲劳模拟精度探讨

介绍了如何用有限元法准确模拟钢制薄壁车轮弯曲疲劳试验的方法,着重讲述如何合理选择有限元网格类型、单元积分形式、单元尺寸大小,强调分析应采用材料"真应力-应变"曲线,给出旋转作用力、螺栓预紧力、加载时间步的设置方法和注意事项,以及判断有限元应力分析结果是否合理的方法.论文随后以车轮疲劳试验结果为参照,结合S-N曲线数学表...     

基于虚拟样机技术的轻型载货汽车车架疲劳寿命预测方法

为准确预测随机动载作用下汽车车架结构的疲劳寿命,将有限元分析与多体动力学相结合。首先建立了车体结构的多体动力学模型,并将根据中国路况得出的仿真路面谱作为输入,计算了车体11个关键部位的载荷历程。然后在车体有限元模型中计算了相应的应力影响因子。同时根据车架材料的S-N曲线和车架本身的特点拟合出了车架结构的S-N曲线。最后,利用MSC-FATIGUE软件基于准静态应力法的疲劳寿命分析技术,预测了车架结构的疲劳寿命。所预测结构寿命在合理范围内,可以作为车架后续轻量化改进的依据。     

Fatigue life analysis of wheels on guideway vehicle using multibody dynamics

A guideway vehicle is used in automobile, semiconductor and LCD manufacturing industries to transport products efficiently. Since the operating speed of the guideway vehicle should be increased for maximum productivity, the weight of the vehicle has to be reduced, and this weight reduction may cause a failure of a part in the system. Therefore, the estimation of the fatigue life of the parts becomes an important problem. In this study, the fatigue life of the wheels in the guideway vehicle is estimated using an S-N curve. To obtain the fatigue life of a part, the S-N curve, the dynamic stress time history applied to the part, and the material property of the part are required. The S-N curve of the driving wheel is obtained from the fatigue experiment on wheels. To obtain the material properties of the driving wheel, which is composed of aluminum with urethane coating, the result of a compression hardware test and static analysis of the wheel’s FE model are used. The dynamic stress time history influencing the driving wheel can be obtained from linear superposition of the dynamic load time history and the static stress. The dynamic load time history is estimated by multibody dynamic analysis, and the static stress is obtained by finite element analysis.     

有限元分析在轮毂设计中的应用

轮毂是汽车中的重要零部件,既要具有高承载能力,又要满足整体外观个性化设计要求,其设计与开发中也主要体现了此设计理念,因此其制造企业要想赢得市场,提高产品的竞争力,必须改变原有的紧靠设计经验开发轮毂的传统的设计开发模式。本文以有限元分析软件ANSYS和三位造型软件UG为工具,建立了与轮毂实际的弯曲疲劳试验、径向疲劳试验、冲击试验相等效有限元分析模型,对轮毂的可靠性进行预测,为轮毂产品的设计开发人员提供设计依据。     

螺栓疲劳寿命预测

通过材料疲劳寿命方程回归、有限元计算,应用局部应力应变法,预测了螺栓试样疲劳寿命,螺栓试样疲劳试验验证了该方法的适用性及螺栓接触有限元计算结果的精确性.