汽车后悬架拖曳臂台架疲劳试验失效分析及其改进

为解决某SUV后悬架拖曳臂台架试验耐久失效故障,首先建立后悬架系统有限元分析模型,根据悬挂系统耐久试验装置及其失效工况,在轮心处沿着纵向施加6 000 N,对其进行强度分析,以此确定应变片测试位置。然后基于胡克定律对测试数据进行处理计算,得到测试点的应力值,与有限元模型进行对标分析,分析结果表明两个应变片测试点的台架试验结果与有限元分析的误差率分别为4.5%和5.1%,因此该有限元模型具有很高的准确性。再基于对标成功的有限元分析模型,约束车身所有自由度,在轮心位置施加以纵向力12 000 N,分析结果表明拖曳臂的最大应力为397.3 MPa,并且其应力集中位置与裂纹源一致。通过在开裂的螺栓孔处焊接大垫片,改进之后拖曳臂的最大应力为313.74 MPa,其较改进之前降低了21.1%。最后基于Miner线性损伤理论和Ncode软件对拖曳臂原始方案和改进方案进行分析,其最大损伤值分别为2.3和0.9,相应的拖曳臂疲劳寿命提高了60.9%,改善效果非常明显,其最大损伤值位置也与失效件裂纹源位置相吻合,并且其改进方案最终顺利通过了悬挂系统的台架耐久试验验证。     

转向器内拉杆结构的最优设计探讨

文中对齿轮齿条式转向器拉杆总成进行了研究,建立力学模型后,利用有限元分析软件Hyperworks模拟拉杆总成的抗压实验过程,结合台架及实车滥用工况测试结果,得到拉杆总成的抗压强度及受力变形情况,提出对拉杆总成结构的设计优化方案,对转向拉杆的性能改进及质量评定有重要的参考价值。     

具有折弯的汽车转向直拉杆强度分析方法研究

为了提高具有折弯的汽车转向直拉杆强度分析的精度,建立了三种转向直拉杆的力学模型,并采用单位载荷法对最大折弯处的垂直位移计算公式进行理论推导,进而得到最大应力的计算公式。通过算例进行分析,与ANSYS软件得到的最大折弯处垂直位移的数值解对比,验证了计算公式的准确性;与传统方法得到的最大应力进行对比,验证了修正后最大应力的精确性。为更加精确地分析具有折弯的汽车转向直拉杆强度提供了一定的依据。     

基于道路载荷的拖曳臂抗疲劳优化设计

为了评估及优化拖曳臂的疲劳耐久性能,以某车型拖曳臂为研究对象,进行了有限元分析和应变信号道路数据采集,将有限元分析结果与试验数据对比验证了有限元分析的准确性。针对拖曳臂疲劳失效原因进行了结构优化,根据道路数据生成了快速试验多级载荷谱,分别对优化前和优化后的拖曳臂进行了台架耐久试验,台架耐久试验结果与有限元仿真以及整车试车场路试结果一致。     

随机载荷作用下汽车驱动桥壳疲劳寿命预估

运用三维造型软件Pro/Engineer建立某型商用车驱动桥后桥壳的实体模型.依据有限元基本理论,在MSC.Patran中进一步建立该桥壳的有限元模型,利用有限元分析系统MSC.Nastran进行桥壳的应力分析和模态分析.同时建立与该桥壳相匹配的某型商用车的整车多体动力学系统模型,并进行在不同等级的虚拟路面上的整车动力学分析,得到作用在桥壳弹簧座上的随机载荷历程.综合有限元分析获得的应力结果和以上所得到的随机载荷历程数据,利用专业级疲劳分析系统MSC.Fatigue,进行桥壳整体基于S-N法的单事件和多事件复合工况下疲劳性能分析,给出桥壳疲劳寿命的分布情况和最危险点的寿命值.通过与台架疲劳试验的桥壳失效情况相对比,预估结果与试验结果一致.     

基于台架试验的桥壳疲劳分析

利用有限元分析软件ABAQUS对某车型桥壳进行静强度分析,并根据此应力结果运用疲劳分析软件MSC.Fatigue对桥壳进行全寿命分析,得到桥壳疲劳寿命分布和危险的寿命值.与桥壳疲劳台架试验结果对比,CAE预测结果与台架试验结果一致.因此,应用CAE疲劳分析可以在产品的初始阶段就能够发现潜在的结构耐久性隐患,并优化设计.     

某乘用车副车架早期开裂原因分析及改进

某乘用车副车架在台架试验过程中出现早期开裂失效,根据该台架试验对应的副车架工况确定边界条件进行有限元静力分析,得到危险工况下的应力分布情况。通过电测试验验证有限元分析结果。根据有限元计算结果分析开裂原因,并提出对策。对改进后的副车架进行的台架试验证实,改进后开裂问题得到解决。     

转向系关键部件的动态特性及耐久性分析

针对电动助力转向机横拉杆外接头及球头销断裂失效问题,利用有限元和试验方法对横拉杆外接头模态参数进行了分析,并验证仿真模型。然后利用用户道路载荷谱推导得到编制载荷谱,在LMS virtual.lab中运用疲劳求解器FALANCS完成对横拉杆外接头壳体和球头销的疲劳特性预测,仿真结果与球头销台架试验疲劳寿命结果一致,疲劳寿命循环次数都在30万次左右。表明采用LMS virtual.lab对疲劳寿命进行仿真运算具有较高可信度,可以为转向系其他部件的疲劳耐久提供指导。     

基于ABAQUS的某微型车辆转向支架优化分析

对微型车辆转向支架道路试验中严重损坏现象进行调查研究,利用非线性有限元分析软件ABAQUS进行强度分析,得出转向支架的应力云图和位移云图,并找出其易破坏的位置即应力集中的地方。再利用优化工具软件Optistruct进行连续体结构拓扑优化分析。对优化前后的转向支架进行应力、位移的对比及其他动态性能的对比分析,结果表明优化后的支架更加符合设计要求。最后通过疲劳寿命分析和台架试验,验证了有限元分析结果的准确性,为转向支架的优化设计提供了依据,同时也对其他零件的优化设计有一定的鉴定作用。     

全液压无轨装出料机钳臂的优化设计

针对无轨装出料机的钳臂在试车中出现断裂的问题,利用ANSYS有限元分析软件对无轨装出料机的钳杆部件在最大载荷工况下进行了有限元分析,分析的结果与实际断裂的部位吻合。通过对有限元分析结果的判读,提出对钳臂的优化设计方案,再次利用ANSYS对优化设计方案在最大载荷工况下进行分析,验证了优化设计方案的可行性,最终保证了产品设计方案的定型,并可以将优化设计的方案应用到该产品的系列化设计及自主研发设计中。