矿用车车架的疲劳寿命预测

为了得到矿用车车架的疲劳寿命,在有限元分析软件Ansys中建立车架的有限元模型,利用六面体单元对模型进行网格划分。经过有限元分析,得到车架在不同工况条件下的应力仿真数据,并与试验测得的应力值进行对比,得出误差在10%以内,从而验证所建模型的准确性。据此建立整车动力学仿真模型,根据自卸车在工作时的真实路况,采用随机不平路面作为输入,同时根据车架材料的S-N曲线,使用Ncode软件得到车架的疲劳寿命范围,从而验证车架是否满足工作需求。     

搅拌车副车架疲劳强度优化

以CAE技术为基础,对13方混凝土搅拌运输车副车架进行结构分析、疲劳寿命分析,并提出优化方案。应用CATIA软件建立副车架实体模型,将模型导入ANSYS Workbench15.0中,得到有限元模型;考虑搅拌车典型工况进行静力学分析,获得副车架在各工况下的应力应变情况;在静力学分析基础上,使用Fatigue Tool对其疲劳寿命进行分析评估,找出应力集中点和容易产生疲劳失效的部位,得到疲劳分析结果。用解析法验证有限元分析的正确性。针对车架疲劳寿命分析反映出来的问题,建议主要在材料、结构和工艺三方面对车架进行优化,提出优化方案。     

基于静强度分析的车架疲劳寿命仿真预测

为了保证车架结构在受载时有足够的可靠性及疲劳强度以避免产生破损和满足轻量化的要求,本文以厢式货车的车架为对象进行疲劳分析。先在Pro/E中建立车架的三维模型,将其导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中进行静力学分析,得出车架在弯曲工况下的应力和应变分布情况,再联合nCode Designlife软件并结合材料SN曲线对车架进行疲劳分析。经过仿真分析最终得出了车架的寿命云图和破损云图,确定了车架的易破损部位以及部分危险节点的循环次数。     

氢燃料电池客车车架多工况疲劳可靠性分析

以氢燃料电池客车车架为研究对象,首先应用HyperWorks建立12 m氢燃料电池客车车架的有限元模型,对车架的满载弯曲工况、扭转工况和急转弯工况进行静强度分析。然后根据车架静强度分析结果,利用nCode Design-Life建立车架疲劳分析五框图,定义载荷谱和材料疲劳特性参数。最后采用S-N静态疲劳设计方法对车架进行多工况疲劳可靠性分析。结果表明,在这3种工况下车架的疲劳可靠性均满足安全要求。     

基于PSD法的电动轮自卸车车架随机振动疲劳寿命预测

针对国产首台载重达300 t的电动轮自卸车车架疲劳性能是否满足设计要求而开展数值分析研究,拟通过寿命预测评估车架疲劳可靠性。首先在MSC.Nastran中对车架进行模态和频率响应分析,获得模态中性文件和输入与结构应力之间的传递函数;再次,借助ADAMS建立整车刚柔耦合多体动力学模型,进行整车C级路面动力学仿真分析,输出车架随机载荷时间历程,并通过傅里叶变换计算其功率谱密度函数(PSD);最后,根据车架材料SN曲线,利用MSC.Fatigue中的Vibration模块进行振动疲劳寿命分析,得到车架危险点的寿命值满足设计要求,从而为后续开展车架可靠性设计和结构优化提供参考依据。     

液压模块挂车动态响应分析及车架疲劳寿命预测

针对重型液压模块挂车的动态响应特性及车架疲劳强度研究的问题,考虑车架弹性动态特征与液压悬挂系统的影响,建立了挂车刚柔耦合多体系统动力学模型。进行了不同的路面等级与车速下的运行工况对挂车系统动态响应特性的影响研究。将多体动力学仿真的结果作为疲劳分析的载荷历程,基于焊接结构疲劳分析的热点应力法,进行了车架危险部位疲劳寿命预测。在D级路面、车速为5.55m/s下的运行工况,车架危险部位的最小疲劳寿命值为18.71年大于挂车使用年限,即车架满足疲劳强度要求。     

基于HyperWorks的除雪车车架有限元分析及优化

车架是除雪车重要的零部件,通过UG软件建立车架的三维模型,并导入到HYPERMESH软件中进行有限元分析,得出了车架在弯曲和扭转工况下的应力及位移分布情况。结果显示车架满足弯曲工况下的使用要求,但是在扭转工况下分析的最大应力值765.9 MPa大于材料的屈服强度。对车架结构重新设计,优化后的车架在扭转工况下最大应力值降为546.3 MPa小于材料的屈服强度700 MPa,满足在此工况下的安全使用要求,这对车架研究人员有着重要的意义。     

考虑疲劳寿命的某中型商用车车架轻量化设计

为提升某国产商用车车架可靠性、经济性设计水平,对其进行抗疲劳轻量化仿真研究。首先基于多体动力学软件ADAMS/Car建立整车刚柔耦合装配,模拟整车满载时在B级路面以50km/h速度行驶的工况,提取车架与悬架连接处的载荷-时间历程,结合惯性释放法得到的单位载荷下的应力响应,基于车架材料的S-N曲线对疲劳寿命进行预测;分析结果表明:车架疲劳寿命为62.99×10^4km,符合国家《机动车强制报废标准规定》关于中型商用车安全行驶里程为60×10^4 km的要求。其次结合Morris全局灵敏度分析进行商用车车架疲劳寿命显著因子的筛选。最后基于最优拉丁超立方法进行实验设计,Kriging近似模型进行拟合,ASA自适应模拟退火算法进行优化,使商用车车架在满足《机动车强制报废标准规定》疲劳寿命的基础上减轻其质量,达到轻量化的目标。     

紧急转弯对客车车架疲劳耐久性的影响研究

对客车紧急转弯工况进行抽象简化,并作为客车车架有限元计算模型的输入,求得了该行驶工况下客车车架的应力和位移场分布,且进一步统计了其应力分布比重;在此基础上,借助Fe-safe软件,采用平均应力修正的Brown-Miller法,对客车车架进行疲劳耐久性计算,得出其疲劳寿命及疲劳裂纹发生位置,为其设计和分析提供了方法和理论支撑。     

基于RecurDyn的多工况下的尼龙蜗轮疲劳性能研究

汽车转向系统中尼龙蜗轮的齿根弯曲疲劳失效是其主要失效模式。基于Hertz接触理论和以共旋坐标法为基础的增量有限元法,在多体动力学软件RecurDyn中建立蜗轮蜗杆非线性瞬态动力学模型,并根据试验要求的多工况加载条件,对其进行应力分析和疲劳寿命分析,可以精确地得到尼龙蜗轮齿根处在各加载工况的瞬态应力值,进而研究尼龙蜗轮在相应时间历程下的疲劳寿命。仿真分析结果与试验疲劳寿命对比分析表明,当动力学模型和疲劳损伤模型满足一定准确度要求时,可以利用RecurDyn快速、精确地获取尼龙蜗轮多工况动态加载下的疲劳寿命。该疲劳性能研究方法为后续汽车转向系统中蜗轮蜗杆的设计及疲劳寿命分析提供了模型和理论依据。