工程车辆轮胎滚动状态下与土壤接触有限元分析

工程车辆轮胎与土壤相互接触作用,对工程车辆性能具有重要影响。应用三重非线性有限元分析方法,利用非线性有限元软件ABAQUS建立轮胎与地面接触三维有限元模型,分析了稳态滚动轮胎在不同胎压、载荷下与土壤接触问题,对比了不同载荷、胎压下轮胎及地面的变形、应力和应变情况。数值计算结果表明,该轮胎／土壤接触有限元模型是合理的。     

实心轮胎滚动状态下与地面三维接触的有限元分析

考虑了轮胎的几何非线性、橡胶材料的非线性、橡胶物理体积的不可压缩性,建立了轮胎的三维有限元模型,分析了实心轮胎在滚动状态下的接触问题,考察了实心轮胎的变形、应力、应变、下沉量与载荷的关系.     

实心轮胎滚动状态下与地面的有限元分析

考虑了轮胎的几何非线性、橡胶材料的非线性、橡胶物理体积的不可压缩性，建立了轮胎的三譬有限元模型，分析了实心轮胎在滚动状态下的接触问题，考察了实心轮胎的变形、应力、应变、下沉量与载荷的关系。     

超越离合器滚动接触状态的三维有限元分析

基于超越离合器的CAD实体几何模型，建立了由摆杆、滚拄和星轮组成的摩擦传动组合体的三维有限元计算模型，进行了滚动接触状态分析，得到了各接触体的法向接触应力、切向接触应力和接触变形，并研究了接触体之间的摩擦系数对接触状态的影响规律，为超越离合器的磨损研究提供了依据。     

三维弹塑性滚动接触分析的工程模型

符号说明 aH，bH：赫兹接触椭圆的长半轴，短半轴，m az，ay：网格间距，m a（张量）：当量应力的二次偏导数 A（张量）：连接应力增量与应变增量的张量     

用ANSYS分析工程车辆轮胎与路面接触的问题

在模拟工程车辆轮胎和路面的接触关系中,如何选择更精确的分析算法,一直是研究工程车辆对路面的作用的关键问题.在ANSYS中建立好工程车辆轮胎和路面的等效有限元模型之后,通过接触对工具建立轮胎和路面之间的接触关系,并且对ANSYS提供的各种分析算法进行分析对比.结果表明,工程车辆轮胎与路面接触问题最好的接触算法是Lagrange算法,接触行为是粘接(bonded).分析思路可以为以后的研究人员提供一定的借鉴和参考.     

采用ABAQUS/Explicit分析滚动轮胎与变形地面相互作用

建立三维土壤弹塑性模型与轮胎模型,通过试验验证模型的可靠性,并用显示算法计算滚动轮胎与变形地面间接触时的相互作用,获得了滚动轮胎与地面接触时力与变形情况。有限元计算结果表明,此方法可以有效地分析轮胎与变形地面相互作用的问题。     

滚动轮胎侧倾接地性能有限元分析

建立子午线轮胎滚动分析的三维有限元模型,在模型中充分考虑轮胎材料和结构的复杂性,轮胎与轮辋过盈配合以及轮胎与轮辋、地面的接触摩擦等状况,研究轮胎侧倾滚动状态下的速度和外倾角对轮胎变形、接地区应力和帘线的应力分布规律的影响.     

考虑摩擦因数与滑动速度相关时的轮轨滚动接触有限元分析

使用与滑动速度相关的摩擦因数替代库伦摩擦定律中的常系数,结合mixed Lagrangian/Eulerian方法建立轮轨滚动接触有限元模型,分析牵引力主导的蠕滑工况下的干燥状态的轮轨滚动接触特性。通过与摩擦因数取值为常数的轮轨滚动接触分析结果对比发现:与滑动速度相关的摩擦因数对轮轨滚动接触最大接触应力和接触斑面积影响不大,均在1%以内;但是对轮轨接触斑内最大Mises应力、最大纵向切应力、最大横向切应力和最大等效塑性应变影响较大,特别是对最大纵向切应力影响幅度近20%;更需要引起注意的是对轮轨滚动接触摩擦力矢量分布和切向塑性应变分布影响明显,这对轮轨滚动接触疲劳损伤分析非常重要。     

啮合误差状态下渐开线圆柱齿轮接触应力有限元分析

基于啮合原理和坐标变换理论,求解出误差状态下的齿轮啮合位置.在齿轮接触应力的计算中,有限元方法有着快速准确的优点.利用通用有限元程序ANSYS分别从静态接触和动态接触两个方面,计算了在啮合误差状态下齿轮接触应力的分布情况,从而验证了ANSYS在啮合误差状态下齿轮接触应力分析的有效性.     

汽车车门内锁止有限元分析及结构优化

利用Unigraphics NX软件平台,对内锁止进行有限元仿真,分析其工作时受到的应力和位移。依据分析结果发现最大应力出现在凸耳根部,针对结构特点提出增大凸耳根部宽度并增添加强筋以求减小最大应力。实施结构优化后再次进行有限元仿真,对比前后两次有限元分析结果可知:该结构优化方案可有效减小内锁止工作时最大应力和位移,提高其工作可靠性和延长使用寿命,实现增强汽车安全性能的目的。     

变摩擦条件下三维接触问题有限元分析改进

首先对三维弹性接触问题的有限元求解算法进行研究,将接触条件转换到法向与滑动方向组成的局部二维坐标系内进行求解,并利用FORTRAN语言编制接触问题求解的程序包。然后应用该程序包对变摩擦条件下的接触算例进行研究,揭示摩擦因数随滑动速度改变时接触点随接触状态、接触力的变化规律。最后利用有限元软件对计算结果进行验证,证明了算法的有效性。     

重型车车架组合结构的有限元分析

运用组合结构的有限元方法,建立了某重型载重车车架的双层主副梁、横檗、支架、板簧及螺栓等联接特征的仿真模型,进行了车架组合结构在静载条件下的位移场、应力场及动力学特性的模拟计算。计算和试验表明,利用组合结构的有限元方法可以作为结构设计的有效判据。     

减速器圆锥滚动轴承有限元分析

圆锥滚动轴承的精度、振动和可靠性对减速器的性能起着决定性的作用.其正常的失效形式是滚动体或内外滚道上的点蚀破坏.这种破坏是在齿轮安装、润滑、维护很好的条件下,轴承承受大量重复变化载荷而产生.出现点蚀破坏的轴承在大载荷、高转速情况下工作,将造成轴承发热和磨损,导致轴承过早失效.进行产品设计分析时,应用解析法建立的轴承力学模型必须对模型进行简化处理,造成解析分析误差太大.本文采用有限元分析软件,建立滚动轴承的有限元模型并加载求解,进行应力场分析.在计算出轴承的最大应力、应变后,利用软件的有限元分析功能和计算机图形学功能,显示三维应力等值面和位移等值面.     

减速器圆锥滚动轴承有限元分析

圆锥滚动轴承的精度、振动和可靠性对减速器的性能起着决定性的作用。其正常的失效形式是滚动体或内外滚道上的点蚀破坏。这种破坏是在齿轮安装、润滑、维护很好的条件下，轴承承受大量重复变化载荷而产生。出现点蚀破坏的轴承在大载荷、高转速情况下工作，将造成轴承发热和磨损，导致轴承过早失效。进行产品设计分析时，应用解析法建立的轴承力学模型必须对模型进行简化处理，造成解析分析误差太大。本文采用有限元分析软件，建立滚动轴承的有限元模型并加载求解，进行应力场分析。在计算出轴承的最大应力、应变后，利用软件的有限元分析功能和计算机图形学功能，显示三维应力等值面和位移等值面。     

碳化物对冷轧条件下轧辊中裂纹行为的影响

利用扫描电镜、透射电镜研究碳化物对冷轧过程中高铬铸铁及高钒高速钢轧辊中裂纹行为的影响。结果表明,裂纹萌生及扩展与碳化物的精细结构、碳化物与基体界面结构及碳化物形态有关。高铬铸铁中的M7C3具有层错结构,轧制过程中M7C3内部易于造成位错塞积而萌生裂纹,经短距离扩展后形成贯穿的主裂纹,导致轧辊迅速失效。高钒高速钢中的VC内部弥散分布着大量富钼的纳米级MC型碳化物,起到钉扎VC内部位错的作用,促使形成位错环而吸收轧制能量,裂纹不易在VC内部萌生,而主要萌生于VC与基体界面,并沿球形VC的表面扩展,扩展到VC侧面时出现裂纹钝化现象。VC与基体界面的部分共格关系能够延缓界面裂纹萌生,VC良好的形态有助于裂纹钝化,提高轧辊的抗疲劳性能及寿命。     

基于调车工况的车辆纵向冲击数值模拟研究

根据由车钩缓冲器和心盘组成的铁路货车纵向受力特点,利用Matlab软件建立铁路货车调车冲击的动力学模型,分别研究不同轴重车型、不同刚度阻尼、不同制动阻力状态及不同冲击模式对车辆纵向冲击特性的影响。结果表明,随着我国铁路货车轴重的增大,车钩连挂处、车体与转向架连接处承受的纵向惯性力也随之增大。阻抗特性呈凸型的缓冲器能吸收更多的车辆冲击能量,可适应更大的调车冲击需求。较小的车体底架结构刚度及车体与转向架连接刚度有利于缓和车辆的纵向冲动。被撞车的制动阻力作用会使车辆速度衰减的更快,但也将引起更大的车钩和心盘冲击。冲击模式对车钩和心盘处的冲击影响差异很大,三重冲三重模式下的车钩力最大,三重冲一空模式下的心盘力最大。     

基于LS-SVM算法的加速车内噪声品质评价模型

以汽车加速车内噪声为研究对象,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)方法建立了声品质评价模型。分别以车辆噪声的客观评价结果和主观烦躁度作为模型的输入和输出,在相关分析和显著性检验的基础上,以响度、尖锐度、粗糙度、清晰度指数和A声级为变量建立了LS-SVM声品质评价模型。对未知噪声样本的预测检验表明:预测结果与主观烦躁度具有很高的相关性,预测精度高于多元线性回归方法。所建立的模型具有良好的泛化能力,可用于加速车内噪声品质的预测。     

带束层对滚动轮胎纵滑特性影响的有限元分析

以子午线轮胎195/60R14为例,建立了轮胎在平面上滚动的三维非线性有限元模型。在模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎接触非线性,计算了轮胎在滚动状态下带束层帘线角度对轮胎变形、接地区压力分布、摩擦力分布、带束层应力分布等滚动特性的影响,为轮胎结构设计、振动与噪声分析提供了依据。     

基于自组织神经网络的滚动轴承状态评估方法

针对单一特征在进行故障诊断时准确率不高的问题,提出了一种基于自组织神经网络（SOM）的滚动轴承状态评估方法。该方法首先从原始振动信号中提取出多特征数据,运用主成分分析（PCA）方法对多特征数据进行预处理,采用SOM进行网络训练,构建多特征数据的融合模型,输出竞争神经元层的权值矢量;然后,计算每一个样本到竞争神经元层权值矢量的最小欧氏距离,输出最终的融合指标;最后,通过比较待检测样本与正常样本的最小欧氏距离的差异来判断轴承的状态。将该方法应用于滚动轴承状态评估,试验结果表明：融合指标比单一指标对早期故障更加敏感、更加稳健;同时,融合指标能够定量地描述轴承状态的劣化过程。