基于刚柔耦合的搁脚机构动态仿真及疲劳寿命分析

针对沙发搁脚机构在长期使用过程中会产生疲劳损坏的问题,对搁脚机构结构强度、受力特性、疲劳寿命进行了研究,提出了基于刚柔耦合沙发搁脚机构疲劳寿命分析方法。首先使用Solidworks建立了搁脚机构三维模型,并以Parasolid的格式导入到Ansys/Workbench中建立了有限元模型,进行了静力学分析计算,明确了危险杆件,并在Ansys中建立了危险杆件的模态中性文件;之后结合多体动力学,建立了刚柔耦合模型,对危险杆件进行了力学性能分析,获得了关键外接节点载荷谱;然后基于修正后的P-S-N曲线,借助n Code Design-Life对危险杆件进行了疲劳寿命分析;最后制作了样机,进行了实物测试。研究结果表明:危险杆件疲劳寿命薄弱区域出现在折弯处,该处损伤值也最大,但都满足实际使用寿命要求;实物样机顺利通过了测试要求,证明该分析方法的有效性。