基于结构疲劳寿命可视化技术的虚拟疲劳设计

介绍了大型图形用户界面有限元软件、疲劳寿命预测模型、疲劳寿命可视化方法等结构疲劳寿命可视化相关技术。分析了我国机械产品虚拟疲劳设计的应用现状和提高产品设计水平的迫切性；阐述了基于“全场”疲劳寿命可视化技术的产品虚拟疲劳设计构想。以有限元软件ANSYS为平台，采用自行开发的疲劳寿命可视化模块Fatigue／ANSYS对某飞机起落架框进行了疲劳寿命可视化分析及虚拟疲劳设计优化。     

轿车用薄板焊接结构疲劳性能研究

薄板焊接结构的抗疲劳设计是轿车底盘结构件设计开发中的主要难题,充分理解并掌握薄板焊接结构的疲劳性能是进行焊缝抗疲劳设计的基础。通过一系列的薄板焊接结构疲劳性能试验研究,总结出了焊缝疲劳性能受焊接母材材料强度、母材厚度、焊接制造工艺等因素影响的普遍规律,从而为薄板焊接结构的抗疲劳设计打下了基础。     

焊接结构件疲劳寿命试验方法比较研究

以某现役高速列车车体局部结构为研究对象,应用有限元软件建立对应于试验条件下受试试件的静力学模型,计算得到不同加载形式下构件危险部位的应力分布;在实验室中,对取自相同焊接部位的不同形式的试件(板试样和T型试样)分别进行单轴拉伸疲劳和弯曲疲劳寿命测试,获得各自的寿命分布及其特征统计量。对比两种试样危险部位的应力分布和试验数据可知:在两种不同形式的试件、两种不同加载方式的试验中,合理选择加载参数,可以得到相近的失效部位和应力-寿命参数。     

基于虚拟样机的工程机械工作装置虚拟疲劳试验研究

将Solidge中工程机械工作装置装配体模型导入ADAMS,得到其虚拟样机模型.在ADAMS下对该工作装置虚拟样机进行铲装、卸载等工况仿真,获得其各主要零件的载荷历程.将该历程应用于工作装置零部件的有限元疲劳分析,快速预测其疲劳寿命.通过对某装载机动臂进行虚拟疲劳试验,并时试验结果进行分析,为工程机械工作装置的可靠性设计提供快速而有效的指导.     

焊接结构件疲劳裂纹扩展的数值研究

针对焊接结构件中出现地裂纹现象,建立塔式起重机起重臂有限元模型。采用有限元数值模拟,同时考虑残余应力的影响,计算QTZ40塔机起重臂下弦杆与水平腹杆焊接处在变幅小车满载和空载状态下,不同长度裂纹对应的应力强度因子,建立裂纹应力强度因子幅与裂纹长度的函数关系,进而估算塔机起重臂的疲劳寿命。结果表明:应力强度因子幅随裂纹长度的增加而增大,当裂纹长度到达某一值后,应力强度因子幅呈指数型加快形式,故采取有效措施防止裂纹的快速扩展,可提高结构的疲劳寿命。     

结构静力/疲劳试验控制模式转换技术研究

根据飞机结构静力/疲劳试验中起落架试验、试验支持、操纵系统试验、破坏试验的需求,对模式转换技术进行了研究,并利用FlexTest 200协调加载控制系统进行了模式转换验证试验。试验结果表明,模式转换技术可以应用于飞机结构静力/疲劳试验。     

基于虚拟样机技术的轮椅耐久性仿真分析

采用虚拟样机技术对轮椅的耐久性试验进行了仿真分析.采用CAD软件Pro/E和机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了轮椅耐久性试验的动态仿真模型,运用ADAMS/Durability进行了轮椅的疲劳寿命预测,并将仿真结果与物理试验结果进行了对比.     

虚拟样机技术中虚拟装配实现研究

介绍基于虚拟样机技术的现代产品设计流程,分析虚拟装配技术在产品设计中的作用.提出利用Pro/E与ADAMS协同实现虚拟装配的方法,通过分析具体实例的虚拟装配说明虚拟样机建模过程中虚拟装配的重要性.     

虚拟样机技术在桥式起重机设计中的应用

完成了桥式起重机虚拟样机的所有零部件的建模过程,并应用虚拟装配技术生成整机系统的虚拟样机模型;通过对桥式起重机虚拟样机的建模分析,验证了虚拟样机技术在优化设计方案、真实模拟现实产品等方面具有很大的优越性.     

基于虚拟样机技术的空气悬架动力学仿真及其提升臂支架有限元分析

以某型货车的随动可转向提升桥空气悬架为例,利用虚拟样机技术建立了多体动力学计算模型,并进行动力学分析研究.在此基础上,利用有限元法,对关键部件进行了结构强度分析.     

基于等效结构应力的焊接结构疲劳寿命评估

焊接结构的疲劳破坏往往发生于焊缝部位,对于焊缝部位的疲劳分析常用方法有基于名义应力的BS7608标准的、IIW标准的方法,以及基于结构应力的ASME方法.基于等效结构应力的主S-N曲线疲劳寿命预测法由新奥尔良大学的董平沙教授提出,该方法具有疲劳寿命结果不受有限元模型网格大小影响,以及不受接头类型限制的主S-N曲线数据等特点.分析了该方法的疲劳寿命预测原理,并对某搭接接头进行实例分析,验证了该方法的可行性.     

结构疲劳寿命、可靠性可视化技术与虚拟疲劳设计

介绍了大型图形用户界面有限元软件、疲劳寿命预测模型、疲劳寿命可视化,可靠性可视化实现方法等结构疲劳寿命以及可靠性可视化技术,阐述了先进的基于“全场”疲劳寿命,可靠性可视化技术的产品虚拟疲劳设计思想,以有限元软件ANSYS为平台,自行开发了基于结构疲劳寿命,可靠性可视化技术的外部模块,并采用该模块对某战斗机起落架框进行了“全场”疲劳寿命,可靠性可视化分析。     

随机载荷作用下微车车身结构疲劳寿命仿真分析

以微型车车身结构为研究对象,合理简化结构后建立车身有限元模型,确定载荷形式后,对车身进行静应力分析。以应力分析计算结果为基础,在动力学软件中计算获取车身承受的随机载荷,结合材料的S-N曲线和线性累积损伤理论,运用Goodman平均应力修正法,对车体进行全寿命疲劳分析,根据车身疲劳分析结果可知,该微型车车身结构疲劳寿命满足强度和疲劳性能要求。     

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。     

桥式起重机焊接箱形梁疲劳寿命新算法

桥式起重机的寿命通常由焊接箱形梁的疲劳寿命决定,在此研究了接近于实际的桥式起重机焊接箱形梁试件的疲劳寿命,得到了不同可靠度R下疲劳寿命的对数函数表达式和指数函数表达式,有助于桥式起重机主梁疲劳寿命的优化计算.     

桥式起重机有限元分析和疲劳寿命研究

以某180 t×24.85 m冶金桥式起重机为对象,应用有限元分析软件Ansys研究桥架的变形和应力分布状态,并与现场测试结果进行对比分析。结果表明,该起重机的最大挠度、静态Von Mises等效应力和第一阶固有频率均符合起重机设计规范要求。通过无损探伤发现桥架北主梁的下盖板上有裂纹,应用有限元分析和损伤容限设计对起重机裂纹的疲劳寿命进行研究,其分析数据可为起重机的日常维护检修和安全评估提供参考。     

汽车转向桥弯曲疲劳强度研究

提出了疲劳破坏是汽车转向桥实际工作中主要存在的一个问题，对某型客车转向桥进行了结构的改进设计，并建立了其有限元分析模型，使用通用有限元分析软件ANSYS进行了静力及疲劳强度计算，在自行研制的液压激振试验台上进行了试验验证。有限元分析及试验结果均表明，改进后的转向桥疲劳强度能满足使用要求。     

基于虚拟样机和有限元技术的举升机构的设计

以某沥青混合搅拌机设备的设计研发为背景,为了研究该搅拌机的举升机构的设计是否合理,所期望的运动是否可实现以及关重件是否在力学性能上满足要求,通过在ADAMS中建立沥青混合料搅拌设备举升机构的仿真模型,运用虚拟样机技术对其位置布置进行设计,并对其进行运动仿真以及对举升机构的零件三角板进行受力分析,结合有限元软件,对三角板...     

焊接箱形梁疲劳寿命分析与在线监测装置研究

通过对箱形梁疲劳实验的分析,以Miner疲劳损伤累积理论为基础,运用Paris—Erdogan方程建立数学模型,结合实验数据,得出疲劳寿命公式。据此,可以实现对箱形梁的疲劳寿命进行计算以及起重机箱形梁在线监测装置的开发研究。文中给出了在线监测装置的构成形式,编制了桥式铸造起重机寿命估算的软件,模拟实现在线监测装置的工作原理。