螺旋弹簧疲劳破坏的研究及其寿命估算方法的分析

本文从力学原理的角度分析弹簧失效的主要原因及其破坏机理，试图探讨一种寿命估算和预测方法，并为提高弹簧的使用寿命指出了途径。     

疲劳载荷谱编制准则

通过试验和理论分析，研究了随机疲劳载荷的小载荷取舍标准，载荷之间的相互作用效应和顺序效应对疲劳损伤的影响，最后提出了与随机载荷历程等效的疲芝谱的编制方法及准则。     

基于ANSYS的圆柱螺旋弹簧的强度与疲劳寿命分析

采用ANSYS的APDL语言建立起螺旋弹簧的几何模型,对考虑弹簧座的螺旋弹簧强度进行分析,计算结果表明限元分析结果和理论解高度一致,最大误差不超过0.3%.另外,对螺旋弹簧的寿命进行了有限元分析,也满足3 Hz条件下工作40万次的疲劳寿命要求.     

圆柱螺旋弹簧的参数化建模及其疲劳分析

文中采用ANSYS Workbench和Pro/E相结合的方法分析圆柱螺旋弹簧,所得的数据和结果对圆柱螺旋弹簧的疲劳强度、寿命分析等有极其重要的意义.     

圆柱螺旋弹簧疲劳试验机的开发

弹簧的疲劳试验是弹簧性能检测的关键工序,特别是汽车悬架弹簧、摩托车减震弹簧、发动机气门等关键弹簧,必须做弹簧产品疲劳性能的可靠性评定.但根据弹簧的不同要求,试验时采用的频率、振幅等也有不同的要求.针对这种情况,开发研制了圆柱螺旋弹簧疲劳试验机.     

飞机等幅疲劳试验载荷谱编制技术研究

在分析飞机全尺寸结构疲劳试验中采用等幅试验载荷谱的意义与适用性基础上,建立由飞-续-飞随机疲劳载荷谱编制出与其损伤等效的等幅载荷谱的方法,给出某型飞机的等幅试验谱的编制实例,并通过关键部位模拟试件的疲劳试验检验等幅谱与随机谱的等效性.     

二维随机载荷作用下汽车螺旋弹簧疲劳损伤研究

提出了二维随机载荷谱外推的三种方法;对幅值服从形状参数α=1、位置参数ε=0的威布尔分布和均值服从正态分布的二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数进行了推导,给出了概率密度函数的数学模型。以一款城市SUV为研究对象,采集试验场强化路面的载荷谱数据,提出了采用样本截断方法进行随机载荷谱参数估计的方法。参数检验结果表明,在中高载荷段,采用该方法可以很好地实现对所采集的载荷谱数据的拟合。采用载荷谱分级法对所采集的二维随机载荷进行外推,基于外推的载荷谱对疲劳损伤进行计算分析,研究了不同的载荷分级方法对疲劳损伤计算结果的影响。研究结果表明,当载荷谱幅值分级小于20级时,损伤计算会有较大误差,出现偏小的结果,载荷均值的分级影响相对要小于幅值的分级影响。     

圆柱螺旋弹簧的可靠性设计

提出了对圆柱螺旋弹簧的静强度和疲劳强度可靠性设计的公式,并介绍了定力矩扳手的圆柱弹簧在可靠性设计中的应用.     

汽车悬架变刚度螺旋弹簧最优化设计

借鉴离散化思想并结合已有的弹簧设计理论及方法,提出一种变刚度圆柱螺旋弹簧的最优化设计方法,给出其基本的设计过程,并基于VC++6.0开发了可视化优化程序。采用该程序对实例中的弹簧进行优化分析运算;结果表明,该算法可行、有效,且使弹簧的设计、计算更为简单、精确、实用,提高了工作效率。     

基于ANSYS的多股螺旋弹簧有限元分析

简单分析多股螺旋弹簧的基本特性。以三股钢丝的多股螺旋弹簧为例,通过有限单元与接触单元的选取和网格的划分,建立多股螺旋弹簧有限元模型。然后对其进行静态受力分析和动态分析计算,分析冲击载荷质量和速度对多股螺旋弹簧性能的影响。结果表明多股螺旋弹簧在动态系统中具有内部振动波,并可能在中间产生并圈现象,为多股螺旋弹簧设计提供了依据。     

机械零件疲劳载荷谱的编制方法研究

在对疲劳载荷进行统计处理的基础上,利用双参数雨流计数法和零均值转化公式对疲劳载荷均值进行了处理,消除了非零均值的影响,得出了均值与幅值的影响,得出了疲劳载荷谱多工况编制方法,为疲劳寿命分析奠定了基础,并给出了具体实例。     

基于摄动法的多股簧冲击载荷改进模型

在多股簧冲击载荷原有模型的基础上引入非线性刚度,建立冲击载荷改进模型;基于强非线性振动求解原理提出一种改进多尺度法,并推导了该模型的非线性响应摄动解;结合冲击试验数据对两种模型进行比较。结果表明,改进模型体现了多股簧刚度非线性及振动频率非线性特性,提高了试验数据拟合精度,对描述多股簧动态运动规律更精确,尤其对受冲击载荷及大振幅工况下的多股簧非线性特性研究具有重要意义。该研究也为课题组正在研究的多股簧动态响应特性提供理论基础。     

基于Solidworks Simulation的圆柱螺旋弹簧应力分析

弹簧的有限元分析是弹簧应力分析及其设计制造过程中必不可少的过程,ANSYS作为常用的有限元分析软件,分析结果的可靠性毋庸置疑,但其三维建模的复杂性往往给使用者带来很大的障碍,而通过其他三维建模软件导入ANSYS再分析往往也存在模型细节处的失真等问题.论文使用Solid works 三维软件中的Simulation工具,对其所建模型直接进行有限元分析,并与实际圆柱螺旋弹簧试验进行对比,验证其分析结果的可靠性,并对弹簧应力进行近一步分析,为后续弹簧的设计提供依据.     

飞机疲劳载荷谱分析的一种新方法

在传统雨流计数法的基础上,提出了一种更优良的雨流计数新算法———等效载荷循环雨流计数法。该法按时间顺序计算载荷循环,完整记录了全部载荷历程而不改变其大小和顺序,对疲劳载荷发生时刻和疲劳损伤程度的分析更加准确,弥补了传统雨流计数法的缺陷。通过分析可知,该算法简洁明确,精确度高,抗随机噪声干扰能力强。最后在某型飞机部件载荷谱的疲劳分析实验,证明了该算法的有效性。     

多股簧冲击载荷特性试验研究

以多股簧应用于复进簧时的工况为例,按照质量-弹簧-阻尼模型,建立了多股簧和各个簧圈的冲击响应动力学模型;对多股簧进行了冲击载荷试验,分析了弹簧内部运动规律,并识别出弹簧的等效刚度、等效阻尼等模态参数。试验结果表明：受冲击载荷时,多股簧的结构呈非线性特性,更能体现其减振的优势;弹簧内部运动规律也为非线性,各簧圈的运动速度沿轴向不再是线性分布。     

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。     

Three-stage Method for Identifying the Dynamic Model Parameters of Stranded Wire Helical Springs

The dynamic behavior of the stranded wire helical spring is described by a modified Bouc-Wen model while the model parameters must be identified using an identification method and experimental data. Existing identification methods usually relies either solely nonlinear iterative algorithms or manually trial and error. Therefore, the identification process can be rather time consuming and effort taking. As a result, these methods are not ideal for engineering applications. To come up with a more practical method, a three-stage identification method is proposed. Periodic loading and identification simulations are carried out to verify the effectiveness of the proposed method. Noises are added to the simulated data to test the performance of the proposed method when dealing with noise contaminated data. The simulation results indicate that the proposed method is able to give satisfying results when the noise levels are set to be 0.01, 0.03, 0.05 and 0.07. In addition, the proposed method is also applied to experimental data and compared with an existing method. The experimental data is acquired through a periodic loading test. The experiment results suggest that the proposed method features better accuracy compared with the existing method. An effective approach is proposed for identifying the model parameters of the stranded wire helical spring.     

基于有限元的多股螺旋弹簧疲劳寿命预测

针对多股螺旋弹簧(多股簧)的疲劳失效问题,以阿联酋某企业使用的特种多股簧为研究对象,通过有限元仿真分析多股簧的应力应变历程并利用子模型技术进行了应力应变的精确计算,通过静态响应试验验证了有限元模型的正确性;进行了钢丝材料试验,结合Manson模型推导出多股簧材料的疲劳性能参数;结合多股簧的应变和疲劳寿命预测模型预测了多...     

轿车副车架的路谱试验及可靠性分析

相对电子产品可靠性试验而言,机械产品可靠性试验理论问题还处于不成熟的阶段。本文对机械可靠性试验做了简单的介绍,依据某车型副车架的受力分析,通过建立有效的试验台架,合理设计试验方案,对试验数据进行可靠性分析,给出改进方法,对副车架优化分析,从而阐述可靠性试验在汽车零部件检验中的应用。