某车型扭转梁后桥疲劳问题优化

扭转梁后桥由于其受力复杂,在满足整车刚度柔度以及强度工况的条件下,尤其容易出现局部的疲劳失效问题.在遇到疲劳失效的问题时,往往由于各载荷的综合作用需要平衡的问题导致处理起来比较棘手.针对扭转梁后桥疲劳开裂的问题,即后桥在后悬12通道试验中178％(目标100％不开裂,200％不断裂)发现裂纹已经很长,无法继续进行试验....     

扭转梁后桥结构性能仿真及优化设计

在汽车底盘设计过程中，为减小扭转梁后桥结构性能可能存在的设计风险，对扭力梁后桥进行了有限元结构性能仿真。首先建立了扭转梁后桥有限元模型，并应用Abaqus对该扭转梁后桥在三种典型危险工况下进行了静态强度分析。并应用MSC.Nastran和Ncode.Designlife对该后桥进行了疲劳寿命预测，并根据仿真结果提出有效的结构优化。结果表明经过优化后的设计大大提高了后桥的强度和疲劳寿命。     

扭转梁扭转刚度的理论计算方法研究

基于约束扭转理论对汽车后扭转梁的扭转刚度进行了计算,并采用线刚度,即单位外力作用下的轮心位移作为评价指标。在横梁几乎提供全部刚度的前提下,根据受力分析和几何关系,得到了横梁所受扭转力矩和轮心位移的计算公式。总结了典型的横梁截面形式,并给出了常用的扭转截面常数算式,针对简化后的主梁截面,利用薄壁结构力学推导了翘曲截面常数的计算公式。根据薄壁件的约束扭转理论,对主梁端面扭转角进行了推导,从而得出了不带扭杆扭转梁的刚度计算公式,并推广到了带扭杆的扭转梁,且对各个因子的影响程度进行了对比。和试验结果相比,考虑约束扭转时的计算结果与测量值的偏差在7.4%~10.4%之间,远优于考虑自由扭转时的计算结果。在零件概念设计阶段,利用扭转梁的外阔尺寸参数和截面特性参数,可以尽早地预测设计结果,显著缩短开发周期。     

典型危险工况下汽车后扭力梁结构开裂分析

为找出某车后扭力梁结构在路面随机载荷激励下容易存在塑性变形进而出现开裂问题,对后扭力梁结构的强度进行分析。针对该车后扭力梁实际工作状态,提出了三种典型的危险工况。基于后扭力梁结构有限元模型的建立复现其服役状态下的边界条件,对后扭力梁三种典型危险工况的应力进行计算。分析结果表明在三种典型危险工况下后扭力梁的上加强件和横梁加强件出现集中应力且超过了材料的屈服强度导致结构开裂,出现开裂现象的部位与实际情况吻合。基于实车道路试验对后扭力梁结构关键部位的应变信号测试,结果表明后扭力梁结构横梁加强件等关键部位的理论应变水平与试验值吻合很好,验证了有限元模型的准确性和方法的可行性。     

典型危险工况下汽车后扭力梁结构开裂分析

为找出某车后扭力梁结构在路面随机载荷激励下容易存在塑性变形进而出现开裂问题,对后扭力梁结构的强度进行分析。针对该车后扭力梁实际工作状态,提出了三种典型的危险工况。基于后扭力梁结构有限元模型的建立复现其服役状态下的边界条件,对后扭力梁三种典型危险工况的应力进行计算。分析结果表明在三种典型危险工况下后扭力梁的上加强件和横梁加强件出现集中应力且超过了材料的屈服强度导致结构开裂,出现开裂现象的部位与实际情况吻合。基于实车道路试验对后扭力梁结构关键部位的应变信号测试,结果表明后扭力梁结构横梁加强件等关键部位的理论应变水平与试验值吻合很好,验证了有限元模型的准确性和方法的可行性。     

MEMS扭转疲劳试验装置设计研究

设计了一种平行板电容驱动MEMS扭转疲劳试验装置.通过理论分析和有限元分析两种方法去预测该装置的吸附电压,并将所得结果进行对比,证明两种方法具有一致性.最后通过对比试验结果与理论计算结果证实了该理论分析方法的有效性.同时也就证实了有限元分析方法的有效性.通过有限元分析得到的疲劳试样应力分布情况表明该装置可以达到MEMS疲劳测试所要求的应力水平.     

扭转梁半独立悬架结构设计研究

针对A0和A级车常用的拖曳臂式扭转梁半独立悬架,论述了扭转梁半独立悬架开发设计流程及扭转梁的结构设计要点,主要涉及扭转梁剪切中心计算、扭转梁刚度计算和横梁截面结构参数设计等方面,可以有效地指导扭转梁半独立悬架的正向开发设计工作,有利于指导扭转梁的前期结构开发设计及其在设计过程中的改进工作。     

曲轴扭转疲劳断裂分析

曲轴是发动机的核心部件之一,作为动力输出的主要载体,工作中承受着复杂的弯曲和扭转载荷。统计表明,曲轴的疲劳断裂有80％是弯曲疲劳断裂,扭转疲劳断裂的比例不到20％。然而,随着汽车和发动机行业的发展,大功率增压机型不断应用,作用在曲轴上的激振力和扭转载荷越来越大,     

铁路货车枕梁结构疲劳寿命对比研究

为优化铁路通用货车枕梁结构,以某型罐车为基础,利用有限元及疲劳计算方法,分析了目前通用的两种结构关键焊缝及部位的强度、疲劳寿命,通过计算结果对比分析及与试验结果的比较,说明用位移耦合的方法处理层合板焊缝是合理的,应力结果更趋近于真实值;证明了刚度协调是提高疲劳强度的重要措施,并依此提出了结构的优化方案.     

扭转梁后悬架的强度分析

扭转梁后悬架作为车辆的一个重要的承载部件,受力较复杂。基于某轿车扭杆梁式后桥的实际结构,采用Hyperworks\abaqus对该后桥进行了有限元建模,按照整车在3种典型工况下的受力特征,对该后桥进行了强度分析计算与评价。     

大功率膜片联轴器扭转刚度计算研究

作为轴系扭振分析中最重要的参数之一,联轴器扭转刚度是联轴器良好特性必须考虑的基本指标;本文应用有限元法对传递较大转矩的膜片联轴器的膜片应力做出了详细分析,指出了膜片应力分布状况;并对其扭转刚度作了计算分析,计算结果与国外同类型产品非常接近.论文结果为研发大功率膜片联轴器提供了重要参考.     

基于有限元分析的某结构梁优化设计

基于有限元分析的结果,结合实际工况对某结构梁进行结构优化设计,从而为产品设计及结构优化提供依据。     

基于OptiStruct的梁结构优化设计

针对国内梁结构优化设计应用研究领域的不足,利用有限元及CAE计算机仿真技术对梁的截面进行以减轻质量为目标的结构优化分析。首先利用Hypermesh进行梁截面的网格划分,其次考虑梁截面的受力方向不同,使用OptiStruct进行模式重复情况下的拓扑优化。最终依据优化结果,对梁截面进行二次设计和工艺优化,以获得满足挠度条件的最轻梁结构。得出了利用有限元及CAE计算机仿真技术进行梁结构优化的一般思路和可行的办法。     

真空电子束焊机箱体有限元分析与结构优化

采用有限元法对某型号真空电子束焊机箱体高真空状态下最恶劣工况点进行了静力学分析,对比实测数据与仿真数据,指出了箱体的设计缺陷,改进了箱体结构,其受力与变形均得到了改善,有限元分析结果为真空电子束焊机箱体的结构设计与装备制造提供了理论依据与技术支持.     

连杆动应力及疲劳寿命分析

连杆在发动机中直接与活塞销、曲轴连杆轴颈相连接,它们之间通过弹性接触传递力。所以,活塞销、曲轴连杆轴颈决定了连杆的受力分布情况。采用有限元分析中的接触法对某型号发动机的连杆进行有限元分析,得出接触面之间的压力分布情况、连杆的应力分布情况及连杆变形情况,并对连杆的疲劳强度进行校核。     

Torsional fretting fatigue strength of a shrink-fitted shaft with a grooved hub

Fretting causes considerable reduction in the fatigue strength of a shrink-fit assembly and failures through fretting are as numerous as failures from normal fatigue. The purpose of this investigation was to determine the effect of contact pressure and slip amplitude on the fatigue limit, and a favourable value for overhang of hub and fillet radius with constant diameter ratio, at which fretting failure can be avoided and the maximum normal fatigue strength will be obtained. The torsional fatigue strength of shrink-fitted shaft couplings was estimated by tests performed by varying the overhang of the hub, the fillet radius of the shaft and the contact pressure of the shrink-fitted assembly. Press-fitting of the hub overhanging the shoulder was used to increase the contact pressure. The tests were performed using a grooved hub. These experiments showed that fretting was reduced with an increase in contact pressure, because the slip amplitude decreased. The shaft was fractured just inside the end of the fit by fretting fatigue with low contact pressure, but if the contact pressure was very high, the shaft fractured at the fillet by normal fatigue. The fretting fatigue limit at a constant diameter ratio increases with an increase in the fillet radius, and reaches its maximum value at a certain radius using the grooved hub.     

基于实际行驶载荷的电动汽车差速器扭转疲劳试验方法研究

电动汽车电机具有高频转矩特性,其冲击载荷对减速器、差速器等传动系统疲劳寿命的影响越来越受到企业的重视。根据电动汽车差速器实际受扭转载荷情况,设计了基于液压伺服的电动汽车差速器扭转疲劳试验系统。采用无线遥测系统在垫江试验场按照帕斯卡试验规范对电动汽车半轴转矩进行了实车采集,通过对采集的半轴转矩载荷谱进行预处理和时频域特征分析后,确定了扭转疲劳试验加载波形为正弦波,加载频率为0.5 Hz。通过雨流计数和外推确定了加载幅值和加载频次,从而建立了电动汽车差速器扭转疲劳试验方法。最后,搭建电动汽车差速器扭转疲劳试验系统,对该试验方法进行了验证。结果表明,差速器的疲劳破坏部位及形式与实车行驶时疲劳破坏部位及形式一致,所建立的方法是有效可行的。     

滑板车疲劳寿命可视化分析与优化设计

根据模拟获得了扶手滑板车的实际承载情况，并使用有限元软件ANSYS对滑板车进行了静力分析．采用笔者基于ANSYS开发的疲劳寿命可视化模块Fatigue／ANSYS，对该滑板车进行了“全场“疲劳寿命可视化分析与优化设计。对类似扶手滑板车等产品的寿命评怙与安全设计具有实际的参考价值。     

扭力梁优化分析及动特性研究

基于某款A级轿车的前期开发设计,利用有限元方法建立后扭力梁悬架模型,针对扭力梁在极限工况下进行静力学分析,得到悬架的典型工况下的强度应力分布情况;针对扭力梁悬架结构局部应力过大问题分析,在结构薄弱区域进行结构优化改进,最终获得扭力梁悬架的优化设计方案,避免了结构因强度问题导致裂坏。在此基础上,对扭力梁悬架进行运动特性分析,并与试验进行对比分析,验证该悬架动力学基本特性设计方案满足要求,为扭力梁悬架的前期开发设计提供借鉴与参考价值。     

扫描电子束铝合金表面处理应力场仿真与试验验证

研究扫描电子束铝合金表面处理应力场的分布规律,对了解残余应力的形成机理具有十分重要的理论及实际意义。在热弹塑性理论的基础上建立电子束表面处理应力场的有限元模型,分析高温热力学参数对电子束表面处理应力场的影响;通过仿真与试验验证相结合的方法确定材料的高温热力学参数,得到铝合金电子束表面扫描后的应力分布规律。随着弹性模量和切变模量的增加,ADC12铝合金材料表面的变形量和最大应力均成非线性增加。经电子束表面处理后试样表面扫描带附近为拉应力,而在其他位置为压应力;最大拉应力出现在扫描带的内侧边缘处,外侧边缘次之,而扫描带中间的拉应力最小;最大表面应力为127.6 MPa,变形量为1.8 mm。