某转向直拉杆臂失效分析

运用有限元软件MSC.Nastran,对某商用车前桥所用转向直拉杆臂进行模拟分析,分析结果中转向直拉杆臂应力极值点和客户使用过程失效模式有一定差异;接着利用非线性有限元软件MSC.Marc,采用接触方案,对该转向直拉杆臂重新进行分析,计算结果的应力极值点和客户失效部位吻合。为了验证后者方案的正确性,对该转向直拉杆臂进一步进行台架试验,该臂台架失效部位和分析结果应力最大部位一致,再次验证了非线性方法的正确性。进而通过该方法来分析此类臂零件,降低产品整体应力水平,提升产品可靠性。     

基于三维有限元解的紧凑拉伸试样应力强度因子计算公式

对标准紧凑拉伸(CT)试样的二维和三维应力强度因子有限元解进行了对比分析,基于三维有限元虚拟裂纹闭合法拟合了一种新的标准CT试样的应力强度因子计算公式,并采用ANSYS软件内嵌位移外推法进行了验证。结果表明:基于二维分析所得的应力强度因子计算公式计算结果与实际三维CT试样的具有较大的差异;在加载孔等效分布力一定的条件下,CT试样裂纹前沿大部分区域的应力强度因子与中心点的相近,且与厚度无关;拟合得到的三维CT试样裂纹前沿中心点的应力强度因子计算公式具有很高的精度,其计算结果与ANSYS软件内嵌位移外推法的相对误差在0.5%以内。     

基于数字样机的汽车转向横拉杆优化设计

为确保汽车转向横拉杆设计的高可靠性,应用数字样机的方法,综合应用Adams/car、Abaqus等技术手段,模拟仿真汽车前行制动、转弯、冲击等九种工况,并对转向横拉杆进行多体动力学分析和静强度分析。最后应用第四强度理论,分别校核横拉杆、球头销抵抗破坏的能力。结果表明:转向横拉杆的应力分布和等效塑性分布均满足设计要求,实现了基于数字样机的汽车转向横拉杆优化设计。     

某电动物流运输车车架强度分析及结构优化

为验证某型电动物流运输车车架强度是否满足性能要求,以该车架结构为研究对象,建立有限元模型,对垂直、左转向、右转向三种工况下的车架进行强度分析,得到三种工况下的应力分布云图,从而了解该车架的应力分布情况.结果表明:车架在垂直工况下满足性能要求,左转向和右转向工况下最大应力大于材料屈服强度,不符合性能要求.结合应力云图进一...     

中央牵引装置强度仿真及试验对比研究

中央牵引装置是连接车体和转向架的专用装置,在车辆系统中起到纵向牵引载荷传递、横向限位等重要作用。本文依据EN13749对某动车组中央牵引装置进行有限元分析,进而对其进行了静强度和1000万次的疲劳强度试验,同时对比了有限元仿真和静强度试验结果。计算分析结果表明,牵引装置的静强度结果都小于相应材料的许用应力,最大应力出现在中心销腹板折弯处304.60MPa和牵引拉杆端头处314.54 MPa;在Goodman曲线图中进行疲劳评估均落在包络线内,满足疲劳评估要求;对比静强度和有限元仿真结果,仿真和试验结果控制在20%以内;对牵引装置进行1000万次疲劳试验后进行无损检测,无任何裂纹,满足疲劳试验要求。     

水平力作用下无拉杆球罐支柱的应力分析

重点分析水平力作用下无拉杆球罐的受力状态,以及支柱的应力分布。采用支柱的分段处理,建立了球罐的力学模型,推导出支柱的垂直载荷、弯矩和轴向正应力的计算公式,其中,垂直载荷明显小于GB 12337—2014中的计算结果,轴向正应力主要来源于弯曲正应力。以某1500 m3无拉杆球罐为例,建立了该球罐的有限元模型,计算了位移、应力、底面约束反力等,与力学模型的计算结果基本吻合。     

连杆裂断力参数的数值分析及其裂断质量研究

针对基于连杆裂断时所需裂断力的问题,利用断裂力学理论及有限元方法,采用KIC判据对与拉杆位移、裂断力及应力强度因子KI三者关系展开了研究。通过数值分析求解了应力强度因子达到断裂韧性KIC时拉杆所需的位移,以确定拉杆提供的裂断力。理论分析结果显示:裂纹槽宽为0.2 mm、槽深为0.4 mm的BYD473连杆,拉杆在位移27.25 mm处,连杆应力强度因KI达到断裂韧性KIC,此时连杆裂断所需的裂断力为32.75 kN,拉杆裂断力与应力强度因子KI呈线性关系。采用实验的方法分析了连杆裂断所需的裂断力及连杆的裂断质量。研究结果表明,连杆裂断时,所需的裂断力为32.75 kN,连杆裂断质量良好。数值分析与裂断实验数据对比结果显示,数值分析误差为11.4%,数值分析结果良好,可为液压系统参数的确定提供理论依据。     

电动升降器的有限元分析

采用有限元分析方法,对汽车的电动升降器进行了受力和形变分析.分别对玻璃升降器从下止档开始上升状态和上升到上止档堵转状态进行了研究,对其原始数据进行了数学分析.应用Nastran软件建立了有限元模型,对其整体装配进行了有限元分析,对其主、从动臂进行了形变和应力分析.结果表明,主动臂在靠近长滑槽侧的折弯处形变量最大,在涡卷弹簧固定销处附近形变量最小;涡卷弹簧固定铆钉处附近有最大应力,在与从动臂连接处附近有最小应力.靠近长滑槽侧的从动臂在其折弯处形变量最大,靠近短滑槽侧的从动臂在与滑块连接处附近形变量最小：靠近长滑槽侧的从动臂在其折弯处有最大应力,靠近短滑槽侧的从动臂在与滑块连接处附近有最小应力.     

正交异性复合材料应力强度因子K1的确定

文中给出正交异性复合材料Ⅰ型裂纹垂直裂纹方向位移v的计算公式。对三点弯曲梁,用贴片云纹干涉法测出了应力强度因子K_1值,且与有限元计算作了对比。本文对复合材料断裂研究及工程应用具有一定参考价值。     

一种JCO成形压下量计算的改进方法

针对大型直缝焊管JCO成形过程中难以准确得到压下量的难题,文中提出了一种根据计算折弯角的大小来计算压下量的方法。其关键为：在考虑预弯和最终成形具有一定开口的前提下,对每一道次的折弯角进行分配,通过理论分析给出每一道次折弯角的计算公式。建立JCO成形的有限元模型,通过分析应力应变状态,获得板料成形过程中的回弹情况和形状演化规律。研究了X65钢的JCO成形过程,当成形道次为17时,通过理论解析获得了每一道次折弯角为16.3°。运用有限元模拟,分析板料成形压下量和回弹后折弯角的关系,通过对模拟结果进行线性拟合得到了理论解析式,得到了每一道次折弯角对应的压下量,试验和理论压下量对比,平均相对误差为6.45%,证明了该方法的可行性和精确性。     

柔性微位移放大机构的设计与动力性能仿真分析

为将压电陶瓷驱动器的输出位移进行放大,根据差式位移放大原理设计了一种新型柔性微位移放大机构。分析了直圆柔性铰链的结构参数对铰链刚度的影响。推导了该机构的位移放大倍数和最大应力的计算公式,并建立了柔性微位移放大机构的动力学模型,得到该机构的固有频率计算公式。利用有限元软件对其进行动力性能仿真分析,分析表明:该位移放大机构设计合理且处于稳定的工作状态。     

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。     

转向节臂圆锥销孔载荷分布规律研究

汽车转向节臂与转向拉杆由圆锥柱销相连接，它们之间作用有非均布的载荷，分别构造对称三角函数载荷、多项式函数载荷和余弦函数载荷3种不同形式的载荷，应用APDL实现非均布载荷的施加，对转向节臂的强度进行了数值模拟。在应力变化较大区域提取出了定义的3条路径上的应力变化规律，通过电测试验的方法得到了各路径上相应位置测量点的应力值，对比模拟值与实验值可知余弦函数载荷的模拟值与实验值最接近。     

飞机复合材料板簧式起落架与机身结合处强度有限元分析

为验证飞机复合材料板簧式起落架与机身结合处强度,通过有限元分析方法研究了其整体变形,以及应力和应变情况。结果表明,起落架两侧支柱端部处出现最大位移,机身底部凹槽拐角处出现最大拉伸应变,起落架与机身用夹板结合的区域出现最大拉伸应力,靠近起落架与机身用销钉固定的部分区域出现最大压缩应变,机身底部拐角部分区域出现最大压缩应力,其位移、应力和应变值均符合强度和刚度要求,设计合理可靠。     

一种高速重载码垛机器人机座的多目标优化设计

针对一种高速重载码垛机器人机座的多目标优化设计进行研究。对码垛机器人进行运动学分析、工作空间分析及力学分析,得到机座所受的力和力矩的最大值。建立了机座的有限元模型并通过模态对比试验,校验有限元模型的准确性。通过静力学分析,得到机座的最大应力和位移。通过振动试验,获得机器人工作时机座所受激振力的频率。由以上测试与分析结果确定,以质量最小、最大位移最小为目标,以第1阶固有频率不降低、最大应力小于许用应力为约束条件。通过灵敏度分析选取设计变量,并以其取值范围为约束条件,利用Box-Behnken试验设计和RSM法构造目标函数和约束函数的近似模型,并通过了可信度验证,建立了多目标优化模型。采用NSGA-Ⅱ算法进行求解,得到了优化结果。对比分析表明,在保证强度、刚度及振动稳定性的情况下,质量减轻了8.7%,验证了优化设计的有效性。     

汽车理想转向梯形的研究与横拉杆的优化

针对现有汽车转向理论的不足,以典型的整体式转向机构为基础,提出了理想转向梯形的概念,建立了理想转向梯形的数学模型,用理想转向梯形横拉杆与实际转向机构横拉杆的偏差作为优化目标,通过对实车参数进行优化设计得到了更好的参数组合,验证了用长度单位作为转向梯形机构校核的评判依据,跟传统的以角度为依据的转角误差相比,更易量化和比较,也更直观准确。     

汽车转向拉杆球接头总成测试方法研究

汽车转向拉杆球接头总成是汽车上的重要零件,其强度和可靠性是汽车能否安全行驶的重要指标之一。按照相关标准对转向拉杆的要求,设计了一种转向拉杆球接头总成试验台。介绍了该试验台的实验条件及参数设定、试验台的机械结构设计以及试验台的测控系统设计。     

基于ABAQUS的汽车转向管柱上段总成的分析与研究

转向管柱上段总成是汽车转向系统的重要组成部分，转向性能的好坏直接影响汽车行驶的安全和操纵性。采用ABAQUS分析软件，对汽车转向管柱上段及转向管柱上段总成进行了模态分析，根据行业标准TS16949体系对转向管柱上段总成轴向位移进行标准分析、对方向锁进行锁止强度试验、对转向柱管进行了温度试验，验证了其结构设计的合理性。     

轻型商用车少片钢板弹簧疲劳裂纹扩展研究

通过商用车实车道路试验,对少片钢板弹簧型疲劳裂纹扩展进行研究.经减速带冲击工况试验得到板簧应力和疲劳裂纹扩展速率最大处,用此位置和距中心螺栓孔16mm处粘贴的应变片实时采集板簧应力,同时使用位移传感器实时采集中心螺栓孔相对车架位移.基于裂纹尖端附近应力场及应力强度因子的方法对数据进行分析,最终完成7种工况的实车道路试验.结果表明:距中心螺栓孔116mm处的疲劳裂纹扩展速率较大,与此类钢板弹簧容易发生疲劳故障的位置吻合.通过理论分析与试验验证此方法可以应用于板簧裂纹扩展速率预测.     

基于ADAMS的100t汽车起重机转向系统的优化

针对100 t汽车起重机转向系统存在跑偏及磨胎的问题,通过理论分析及ADAMS仿真对转角进行优化,确定各铰接点坐标,优化拉杆布置;采用Ansys Workbench对拉杆及中间摇臂作应力及屈曲计算,优化了拉杆及摇臂材料及工艺,降低了成本。