轿车车轮钢圈强度的有限元分析

本文运用MSC NASTRAN软件对上海大众某车型轿车车轮钢圈(以下简称为钢圈)进行弯曲工况下的应力分析，计算该工况下钢圈的强度大小及分布。计算结果与弯曲试验结果一致。分析计算结果表明，轿车钢圈强度的有限元仿真分析，是实现轿车结构部件强度设计的有效手段。     

汽车钢圈疲劳强度的有限元分析与寿命预测

针对汽车钢圈动态弯曲疲劳问题,以某型号汽车钢圈为例,运用ANSYS软件建立了该钢圈的有限元模型,模仿其动态弯曲疲劳测试试验,对钢圈的疲劳强度进行了仿真分析。通过钢圈应力分布情况的仿真试验,确定了钢圈上最易导致疲劳裂纹产生的危险点,然后用ANSYS FE-safe对钢圈寿命进行预测,并与试验数据进行对比。分析计算结果表明,汽车钢圈疲劳强度的有限元仿真分析是有效可行的,是钢圈前期设计开发的重要手段。     

汽车钢圈疲劳寿命的有限元分析

钢圈是位于轮胎和车轿之间承受负荷的旋转部件,其作用是安装轮胎,承受轮胎与车轿之间各种作用力和力矩,对汽车行驶的安全性、稳定性、平顺性和牵引性均起着重要的作用。基于名义应力法的分析过程及有限元分析软件,探讨了钢圈弯曲工况下结构强度及疲劳寿命预估的方法。通过理论计算、实际使用情况及弯曲疲劳试验的结果验证了所提方法的正确性,所提方法可在产品设计阶段就预测设计产品的使用寿命及结构特点,为钢圈的设计及优化提供依据。     

基于ANSYS的钢圈结构强度分析

运用ANSYS软件对钢圈进行弯曲工况下的应力分析,计算该工况下钢圈应力强度的大小及分布。计算结果与实践中钢圈受弯矩载荷作用出现断裂的情况相吻合。分析计算结果表明,钢圈强度的有限元仿真分析是实现轿车结构部件强度的有效手段。     

汽车钢圈轮辐裂纹成因分析及优化设计

钢圈对汽车行驶的安全性起着重要的作用。某新型钢圈在弯曲疲劳试验中,在未达到设计使用寿命要求时,轮辐表面就出现了裂纹。为找出裂纹形成原因,在有限元软件中建立钢圈弯曲疲劳试验有限元模型,并分析了钢圈的应力状态及其对疲劳强度的影响。在控制应力幅和最大切应力不超过许用值的条件下,采用正交试验的方法优化轮辐横截面的几何参数。改进后钢圈的疲劳寿命分析表明,借助正交试验可有效改进钢圈的结构,从而增加钢圈的疲劳寿命。     

某型轿车后轴的强度分析

针对某型轿车后轴在可靠性试验时扭杆断裂的问题,通过有限元分析的方法对其结构强度进行仿真分析。参照后轴疲劳试验条件,在疲劳试验极限位置,以强迫位移加载方式,对其进行结构强度分析及疲劳分析,通过仿真计算结果与台架疲劳试验及可靠性试验破坏结果的对比,得出了后轴疲劳断裂的原因,并提出了相应的改进方法。将改进后的后轴重复上述结构强度和疲劳分析过程,得到相对可靠的分析结果,在接下来的路况可靠性试验中未出现疲劳破坏现象。此方法也为后轴的后续改进设计提供了理论依据。     

含螺栓预紧力的汽车钢圈强度分析

考虑到螺栓预紧力对汽车钢圈的弯曲强度有一定影响,采用了预紧力单元与节点耦合相结合的方法,在有限元软件中建立了钢圈含螺栓预紧力作用的有限元模型,并利用Von Mises公式进行了强度分析,最后将分析结果与实验结果进行了比较.结果表明含螺栓预紧力作用的有限元模型较好地反映了汽车钢圈的真实工况.     

CRH3型动车组车轮的疲劳寿命分析

为了真实计算动车组车轮疲劳寿命,在分析国内外车轮相关标准的基础上,提出了利用车轮静强度分析和有限元名义应力方法的高速动车组车轮强度的分析方法.基于UIC510-5标准,确定了车轮强度分析的计算载荷工况,利用有限元静强度分析方法对CRH3型动车组车轮进行疲劳强度评价,结果表明机械载荷工况下车轮强度满足要求;最后基于线性损伤累积法则,利用有限元名义应力方法和ANSYS/WORKBENCH得出车轮的疲劳寿命预测图及安全系数图,计算结果满足疲劳寿命要求,为动车组的安全性维护提供了理论依据,对动车组的安全运行有极强的实际应用价值.     

基于有限元模拟钢圈的自由模态与试验分析

采用有限元软件ANSYS-WORKBENCH对型号为20-8.5钢圈进行了自由模态分析,计算出钢圈的前十阶固有频率和相应的有限元模型,观察振型结果可看出钢圈各区域振动的强弱分布。并通过试验方法对钢圈进行自由模态的测量,最后对比试验和有限元结果表明,两者误差在允许的范围之内,因此验证了钢圈的有限元模型的正确性。     

直齿轮弯曲疲劳裂纹的扩展行为预测与分析

以渐开线圆柱齿轮为研究对象,在其齿根部存在初始裂纹的前提下,研究齿根疲劳裂纹扩展特性及其寿命;将齿轮啮合过程的动力学计算等效为多个啮合位置的静力分析,得到不同位置的应力强度因子;根据线弹性断裂力学,将裂纹扩展过程线性等效,以K判据分析裂纹是否发生扩展,根据Paris准则计算裂纹扩展量,采用最大周向应力准则确定裂纹扩展角度,得到整个计算周期的应力强度因子、疲劳裂纹扩展路径及疲劳寿命;采用高频试验台对齿轮进行疲劳试验,得到齿轮的疲劳扩展路径,与有限元计算结果进行对比验证;最后分别分析了初始裂纹的尺度、位置和载荷的不同对疲劳裂纹的扩展及疲劳寿命的影响。     

机车车辆疲劳强度仿真分析平台架构研究

从机车车辆行业对关键零部件疲劳仿真和疲劳可靠性分析的需求出发,阐述了基于虚拟样机技术和云计算理论体系的机车车辆零部件疲劳仿真分析一般方法。在自行研制的机车车辆线路动应力试验数据处理系统和机车车辆疲劳仿真系统基础上,集成现有成熟的商业软件,搭建了机车车辆关键零部件疲劳强度分析平台,将铁道行业常用的评价体系和计算流程固化到平台中,提出基于云计算的疲劳仿真分析平台架构体系,重点讨论了试验与仿真集成方法、不同学科之间的协同交互问题、数据集成和数据交换方法。该平台具有友好开放的用户接口和良好的可扩展性。     

国内外飞机疲劳寿命分散系数计算

疲劳分散系数是防止飞机发生疲劳破坏的一个可靠性量度。目前各国在分散系数取值上存在差别，其中一个主要原因是采用的计算公式不同。文中对三种国内外疲劳寿命分散系数计算公式的原理进行了剖析，并通过计算对其做了比较。     

含不同尺寸菱形压痕EA4T钢车轴的疲劳性能

采用菱形压头挤压的方式在取自EA4T钢车轴的弯曲疲劳试样上预制压痕缺陷,研究了压痕深度对疲劳强度的影响;采用修正Murakami模型预测了疲劳强度,并引入疲劳指示参数构建了疲劳寿命预测模型;采用有限元法对压痕附近的应变进行了分析.结果表明:试样的疲劳强度随压痕深度的增加而降低,与无压痕试样相比,压痕深度为0.052 m...     

评价铸造A713铝合金疲劳性能的新方法

在材料试验机上对铸造A713铝合金进行四点弯曲疲劳试验,并通过一种评价疲劳性能的新方法获得了该合金的疲劳弱点密度和强度曲线。结果表明:试验获得的铸造A713铝合金的疲劳强度为94.5MPa;该合金的疲劳弱点密度符合Weibull分布方程,疲劳弱点强度在应力水平为65%时最大;与气孔尺寸分布相比,疲劳弱点密度和强度的分布更适合作为材料疲劳性能的评价指标。     

蒸汽发生器人孔焊接密封的螺栓疲劳分析

采用方法简单、操作性好的二维轴对称单元对蒸汽发生器焊接密封结构的人孔螺栓进行疲劳分析,并按ASME Ⅲ-NB标准进行评定。将计算结果进行对比分析,发现螺纹疲劳减弱系数对螺栓疲劳强度的影响非常大。螺纹加工方法和螺纹牙底圆角是影响螺栓疲劳强度的关键性因素。同时,根据分析结果给出了提高螺栓疲劳强度的措施,并针对蒸汽发生器焊接密封结构人孔螺栓给出了处理方法。     

Al-Li 8090 和 Ti-6Al-4V 的 20 kHz 微动疲劳研究

用超声疲劳试验技术研究了Ａｌ－Ｌｉ８０９０铝锂合金和Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ钛合金在２０ｋＨｚ时的微动损伤现象。试验结果表明，在极高频率下，也有微动损伤发生，并可引发疲劳裂纹的萌生和扩展，导致微动疲劳破坏。     

变速箱齿轮低载强化微观机理的初步研究

疲劳试验表明工艺强化后的高强度变速箱齿轮经过低载强化,其单齿弯曲疲劳强度和疲劳寿命还能够得到一定程度的提高,而且疲劳寿命提高的幅度远大于疲劳后强度的提高幅度。本文参考未经过工艺处理的低强度前梁的低载强化微观分析结果,利用SEM和TEM对某汽车变速箱齿轮低载强化微观机理进行了初步研究,力图从微观上揭示工艺强化后高强度齿轮低载强化的成因和机理。结果表明,适当的强化载荷能够使高强度齿轮的疲劳扩展区域增加、裂纹扩展间距下降,低载强化使齿轮的微观组织得到进一步的锻炼、强度和硬度有所下降,但微观组织的整体机械性能得到提高。     

升降法试验数据闭合与否对统计估计材料疲劳强度的影响

列举了2种未闭合的升降图并对升降法疲劳试验过程中可能出现的试验结果进行假设,分析了用升降法统计疲劳强度时试验数据是否闭合对疲劳强度结果的影响。结果表明:当试验数据未闭合的升降图中最后一级应力低于第一个有效应力时,后续增补假设升降图后统计的疲劳强度都低于原未闭合疲劳试验升降图统计的疲劳强度;当试验数据未闭合的升降图最后一级应力高于第一个有效应力时,后续增补假设升降图后统计的疲劳强度也都高于原未闭合疲劳试验升降图统计的疲劳强度。即使试验数据未闭合,按照失效事件及未失效事件统计估计的疲劳强度也可能相等。     

超声疲劳试验方法在40Cr钢疲劳性能研究中的应用

用超声疲劳试验方法(频率为20kHz)测定40Cr钢在10^5～10^10周次范围内的疲劳寿命(S-N)曲线。结果表明，40Cr钢的疲劳寿命(SN)曲线在10^5～10^10周次范围内始终保持下降趋势，在l0^5周次以上没有水平段。超高频疲劳载荷下的S-N曲线同样能用Basquin关系式描述。与常规频率下的疲劳性能相比，高频载荷下的疲劳强度增加。20kHz循环载荷下，40Cr钢10^7周次的疲劳强度为443MPa，10^10周次时为235MPa。     

第三代轮毂轴承单元在整车疲劳试验中的强度问题分析

针对轮毂轴承整车疲劳强度试验中轮毂轴承单元疲劳强度的理论分析与实车试验结果的偏差问题,通过引入应变测试系统进行载荷的标定,并通过实车疲劳试验测试,获得轮毂轴承单元在台架及整车疲劳强度试验中的实时应变,发现轮毂轴承单元的实时受载情况为:右轮毂轴承应变幅值高于左侧,且应变的波峰与波谷不对称.通过修正相应理论分析条件,使得第...