某扭杆式双向平衡机的设计及疲劳寿命分析

为满足某炮架需要双向平衡的需求,采用实心扭杆与空心扭杆串联的方式,设计了某炮架的扭杆平衡机结构,并对其中的关键结构--扭杆进行了强度、刚度校核.由于当前一般的平衡机设计仅为单向平衡,因此针对双向平衡可能带来的风险,通过预扭试验证明了扭杆式双向平衡机的可行性.双向平衡机工作在交变应力状态下,为了预测其疲劳寿命,运用有限元方法进行了疲劳寿命分析,为其使用和维护提供了有力支持.     

某扭杆式双向平衡机设计及试验分析

传统的扭杆式平衡机设计通常仅为单向平衡服务,因工艺流程等原因,难以用于有双向平衡需求的场合。但某俯仰机构需要双向平衡自身重力矩,且平衡机构需达到明确的使用寿命要求。为此根据经典的扭杆平衡机的设计理论,采用实心扭杆与空心扭杆串联的方式,设计了其扭杆平衡机系统,并对其中的关键结构—扭杆进行了强度、刚度校核。双向平衡机工作在交变应力状态下,针对双向平衡可能带来的风险进行了工艺研究和修订,通过预扭试验验证了利用扭杆式平衡机进行双向平衡的可行性。在此基础上,运用有限元方法进行了疲劳分析,预测了其使用寿命,为该扭杆式双向平衡机的使用和维护提供了有力支持。     

两级扭杆式平衡机设计及优化

以设计的两级扭杆式平衡机为对象,在综合考虑平衡机的结构尺寸、最大等效应力、最小输出转角等约束的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对其进行了以疲劳寿命为目标的评估和优化。在确保扭杆具有足够的强度和输出转角的前提下,实现了多目标约束下平衡机疲劳寿命的提高。     

某扭杆式平衡机设计和疲劳仿真

依据某型火箭发射装置俯仰运动特性,设计了扭杆式平衡机,确定扭杆的材料和工艺要求.基于线性累积损伤Miner理论,通过ANSYS软件的疲劳分析工具计算,获得该扭杆累积寿命耗用系数,验证了扭杆设计正确性,解决了扭杆疲劳定量分析不足问题.     

基于ISIGHT的变刚度平衡机设计优化研究

针对某舰载火箭炮在高低俯仰过程中产生动态且数值较大偏心力矩的问题,提出了一种变刚度平衡机的设计方案,同时在平衡机参数的设计优化问题上,以平衡机的疲劳寿命为研究对象,基于ISIGHT软件建立了多学科优化数学模型并搭建了多学科优化平台,对扭杆扭筒结构的疲劳寿命进行了优化计算。研究结果表明,采用多学科优化方法可以高效的完成平衡机参数的设计优化任务,优化后的平衡机在应力特性和疲劳寿命方面均得到了改善。     

某发射装置串联式扭杆平衡机的设计

根据平衡机需要在满载和空载两种工况下工作,设计空间限制大等特点,提出了扭杆平衡机由四连杆机构与串联式扭杆连接而成,左右两侧完全对称布置的设计方案.给出了双向串联式扭杆平衡机设计主要参数的计算方法及其加工工艺.引入扭杆单位长度刚度系数,使设计具有一定的新颖性.经预扭试验测定,其扭转角和相应的扭矩均达到了设计要求.     

某迭板双向平衡机疲劳寿命分析

采用迭板扭杆式双向平衡机结构解决了某发射装置需要双向平衡的需求,通过预扭试验验证了迭板双向平衡方式是可行的。在ANSYS Workbench Environment(AWE)中建立了迭板的有限元分析模型,对其进行了静强度计算,同时利用Fatigue模块进行了疲劳寿命分析,计算结果表明该迭板的疲劳寿命符合要求,为用户制定有效的技术保障方案提供了科学依据。     

某款SUV车型扭杆弹簧的结构分析及优化

在整车开发前期对汽车零部件进行仿真分析,能够缩短整车开发周期,是现在汽车设计发展的趋势。利用仿真分析软件建立了某款SUV车型扭杆弹簧的有限元模型,利用仿真分析软件对扭杆弹簧改前、改后结构进行了刚度、强度及疲劳分析与对比。分析结果表明:扭杆弹簧结构改后对其刚度、强度无影响,但是疲劳寿命下降幅度较大。通过对扭杆弹簧改后的结构再进行优化,使其疲劳寿命提高了109%,满足设计要求。分析结果为设计提供参考。     

乘用车后轴结构强度和刚度的分析

针对某乘用车后轴在进行疲劳台架试验时扭杆处发生早期疲劳断裂的问题,采用有限元法,在三维建模软件UG NX中建立此后轴的三维几何模型,并运用HyperWorks软件建立后轴有限元模型,以NX.Nastran为求解器,参照后轴疲劳台架试验大纲,对后轴结构强度进行仿真分析,找出了扭杆疲劳断裂的原因,提出在保证原扭转刚度不变的情况下,适当增加扭杆厚度以提高其疲劳性能的解决方案。通过计算不同厚度扭杆的刚度、强度及疲劳台架试验,验证了方案的可行性。     

月球车用扭杆弹簧疲劳寿命功率谱预测法

研制的行星轮式月球车的安全行驶寿命主要取决于扭杆弹簧悬架中扭杆弹簧的扭转疲劳寿命。模拟月球表面的温度环境进行了扭杆弹簧的扭转疲劳试验，确定了扭杆弹簧的扭转疲劳次数。在此基础上，建立了扭杆弹簧悬架的动力学模型，通过此动力学模型及功率谱寿命预测法推导出了扭杆弹簧疲劳寿命与悬架参数之间的关系式，并估算了月球车的安全行驶里程。     

一种负载模拟器的设计

负载模拟器通过弹性元件变形产生的弹性力来模拟工作负载,弹性元件需在弹性变形范围内工作,且弹性元件疲劳特性要求很高。负载模拟器在测试时,各扭杆发生变形比较复杂,不是简单的弯曲或扭转变形。文中利用有蔽元法,计算得到某型负载模拟器的刚度及疲劳寿命,指出此类模拟器的设计与制造要点。     

铁道车辆抗侧滚扭杆的抗侧滚刚度改进计算方法研究及验证

抗侧滚刚度是抗侧滚扭杆系统(下称扭杆系统)设计时参考的重要参数,刚度的准确计算可有效保证扭杆产品符合性能要求。为解决目前抗侧滚刚度传统理论计算方法精度不足、有限元刚度计算方法计算速度慢的问题,基于扭杆系统各构件的变形状态、互等定理及叠加原理等,提出一种适用于直扭杆式扭杆系统的改进刚度理论计算方法,方法考虑扭杆轴扭转及弯曲变形、支撑座球铰扭转及径向变形和连杆及橡胶节点变形对车体抗侧滚刚度的影响。采用传统方法、改进方法、有限元方法对某型扭杆系统进行刚度计算,并通过刚度测试试验对上述三种方法精度进行验证。结果表明,提出的改进理论计算方法较传统方法考虑变形因素更贴近实际,计算精度有较大地提高;同时较有限元方法免去大量前处理设置,有效缩短计算、设计周期;为设计人员提供一种计算精度高、速度快的扭杆系统抗侧滚刚度计算的补充方案。     

某型高强度抗侧滚扭杆的疲劳寿命分析研究

针对动车组用抗侧滚扭杆,理论分析计算了抗侧滚扭杆在正常载荷工况下和在特殊载荷工况下的最大应力以及最大应力出现的位置;通过有限元分析软件ABAQUS计算了扭杆在两种工况下的应力分布以及最大应力出现位置;把理论计算的结果和有限元计算的结果进行了对比,验证了有限元方法的可靠性。最后,借助于在特殊载荷工况下的有限元计算结果,用FE-SAFE软件计算出了抗侧滚扭杆的疲劳寿命和强度因子(FOS),对于扭杆在设计加工工程中有一定的指导意义。     

汽车杆类件热加工工艺现状及展望

正汽车杆类零件主要有扭杆弹簧、横向稳定杆等,其工作环境恶劣、长期受交变载荷作用,疲劳、腐蚀、裂纹、表面损伤等是产品的主要失效形式。热处理工艺及其参数设计在产品疲劳寿命中扮演重要角色。高性能的产品是设计出来的,也需要以先进的制造技术作为保证。扭杆弹簧和横向稳定杆的疲劳寿命及综合性能在很大程度上取决于制造工艺,如机械加工方法、热处理工艺等。扭杆弹簧热加工工艺现状及展望     

地铁抗侧滚扭杆装置的设计计算分析

介绍了地铁抗侧滚扭杆装置研制的概况,结合车辆的实际运行状况,提出了抗侧滚扭杆装置的刚度计算和强度分析方法,通过实际项目印证了刚度计算和强度分析方法的正确性。     

风力发电机主轴的非线性接触有限元分析

使用非线性接触有限元方法对风力发电机主轴零件进行结构分析.模型模拟了轴承和轴套对主轴的非线性支承条件以及轴承的调心转动,给出静强度和疲劳寿命计算结果.分析结果表明,该主轴的强度、刚度和疲劳寿命满足设计要求.     

抗侧滚扭杆支座的疲劳特性和结构优化设计

抗侧滚扭杆是轨道车辆转向架上与空气弹簧协同工作,弥补空气弹簧抗侧滚刚度不足,减小车体柔性系数的重要装置部件。其主要由扭杆、扭臂、拉压杆和铰接元件组成。其中的支撑座是安装于转向架或者车体,支撑扭杆的重要零件,其结构多种多样,疲劳寿命十分关键。本文使用计算机仿真软件ANSYS WORKBENCH 15.0对支撑座的结构进行了仿真,预测其疲劳寿命和失效模式,并分析了结构参数和材料对寿命的影响作用。最后对支撑座结构作优化设计,并制作实际样品进行工况试验,验证其效果是否符合优化设计。     

基于ANSYS的C-EPS中扭杆的改进

转向柱式电动助力转向系统(C-EPS)集节能、低质量、低噪、结构紧凑等诸多优点被广泛应用于乘用车上。其输入轴与输出轴之间尺寸较小的弹性扭杆强度是影响转向系统总体强度和疲劳的关键件。根据实验数据应用CATIA软件建立扭杆以及与之相连的输入轴和输出轴的三维结构模型,并将模型导入Hypermesh进行网格的划分和边界条件的设置,将网格模型导入ANSYS workbench,对扭杆进行静力学及疲劳计算,再根据获得的数据对扭杆结构进行改进及分析,经疲劳试验台实验验证,改进后的结构更为合理。     

某型轿车后轴的疲劳强度研究

针对某型轿车后轴在做疲劳台架试验时扭杆发生断裂的问题,文中利用疲劳分析软件n Soft对后轴进行疲劳强度分析,从后轴的疲劳寿命云图中找出最易引起疲劳破坏的位置,分析扭杆断裂的原因并提出了解决方案:采用多材料组合设计的方式对后轴结构做适当调整。随后对改进后的后轴进行疲劳强度计算,并对比改进前后的分析结果,结果表明,改进后后轴的疲劳寿命明显提高。最后在疲劳台架进行试验验证,疲劳分析及试验结果均表明,改进后的后轴疲劳强度满足使用要求。     

某乘用车后轴扭杆早期断裂原因分析及改进

某乘用车后轴在疲劳台架试验过程中扭杆出现早期断裂,应用有限元法对后轴进行静强度分析,找出结构薄弱环节,并利用应力应变电测试验验证有限元分析方案,再从应变幅与疲劳寿命关系的角度分析扭杆断裂的原因,在此两种分析基础上提出改进方案,经疲劳台架试验,证明改进后的设计方案成功解决了扭杆早期断裂的问题。