离合器分离拨叉有限元分析及优化设计

文章以离合器分离拨叉为研究对象,根据客户对分离拨叉的输入要求,运用PreoE4.0三维建模软件对拨叉产品进行结构设计,设计出符合客户要求的分离拨叉,并通过有限元软件计算拨叉强度,进行结构优化,最终设计出符合客户要求的分离拨叉。     

精冲拨叉疲劳寿命计算方法研究

文章介绍一种对DCT(冲压+焊接)拨叉的疲劳寿命计算方法。解决了在无准确的材料S-N曲线的情况下,依据材料的常用性能参数(屈服强度Rp0.2和抗拉强度Rm)近似绘制在不同可靠度下的S-N曲线,基于此曲线对某款DCT产品的拨叉进行疲劳寿命的计算,同时通过试验验证计算结果的可信性,保证在满足产品疲劳寿命要求的前提下,实现产品小型化和轻量化。     

基于ANSYS Workbench的ZL50型装载机前车架疲劳寿命分析

文中基于CAE技术,对ZL50型装载机前车架进行结构分析与疲劳寿命分析。应用PRO/E软件建立前车架模型,将模型导入ANSYS Workbench软件中,得到装载机前车架的有限元模型;考虑装载机实际工况,通过对有限元模型进行静态分析,获得前车架在作业过程中应力与变形情况,并用有限元方法对其疲劳寿命进行分析评估;根据ANSYS Workbench软件得出的计算结果,找出应力集中点和容易产生疲劳失效的部位,为进一步分析提供指导。     

轿车扭转梁悬架强度分析与疲劳寿命预测

为了分析某款轿车扭转梁悬架在通过不平路面、紧急制动、最小转向半径且不侧滑3种典型危险工况下是否会出现静力破坏现象,建立扭转梁悬架有限元模型,对该悬架的3种典型危险工况进行了力学分析,并基于Nastran对该悬架在3种典型危险工况下的强度进行了有限元分析。有限元分析结果表明该悬架可以满足结构强度要求。最后利用疲劳寿命分析软件MSC-Fatigue对该悬架进行了疲劳寿命预测。     

轿车扭转梁悬架强度分析与疲劳寿命预测

为分析某款轿车扭转梁悬架在通过不平路面、紧急制动、最小转向半径且不侧滑3种典型危险工况下是否会出现静力破坏的现象,建立了扭转梁悬架有限元模型,对该悬架的3种典型危险工况进行了力学分析,并基于Nastran对该悬架在3种典型危险工况的强度进行了有限元分析。有限元分析结果表明该悬架可以满足结构强度要求。最后利用疲劳寿命分析软件MSC.Fatigue对该悬架进行了疲劳寿命预测。     

基于多体动力学的柴油机曲轴疲劳寿命分析

为分析4100QBZL柴油机曲轴的疲劳寿命,建立该曲柄连杆机构的刚柔耦合多体动力学模型,将多组试验测量的缸内压力作为驱动力,进行耦合仿真得到曲轴在柔性体模型下的主轴颈、连杆轴颈负荷仿真结果,并根据载荷结果对曲轴进行静强度校核。最后结合由多体动力学软件得到的载荷谱与有限元分析所得的曲轴在各个工况下的应力应变分析结果,以及通过材料的各项属性拟合出的S-N曲线,对曲轴进行了疲劳寿命预测。结果表明:曲轴的静强度及疲劳寿命均达到了工程设计要求,曲轴最危险部位的寿命次数也达到了1013以上,认为曲轴不会发生疲劳破坏。     

奥氏体—贝氏体球铁拨叉的应用

一、前言奥氏体——贝氏体球铁(下称A-B球铁)是近几年出现的一种新型球铁。它是采用等温处理方法获得的双相组织球铁。其特点是,无论是静强度还是动强度均优于已知各种球铁;其综合机械性能可与某些钢相比,延伸率和冲击值较高,疲劳强度和耐磨性较好,低温冲击韧性也较高。这种材料已引起世界各国的重视,在美国、芬兰等十三个国家已取得了专利权,在汽车、农机、机械制造等行业获得了广泛应用。进口T20型高速柴油汽车在大修过程中拨叉供不应求,价格贵;而国产拨叉质量不过关,在使用中经常发生断裂现象。为分析国产拨叉失效原因,提高拨叉质量,我们从失效分析入手,进行了用A-B球铁代替调质ZG45钢制造汽车拨叉的试验研究,为扩大球铁在汽车制造中的应用开辟了新的途径。     

有限元分析在重卡传动轴法兰叉优化设计中的应用

为满足整车轻量化和长寿命设计的要求,对重卡传动系关键部件的传动轴端面齿法兰叉进行轻量化和结构优化,利用有限元分析软件对优化前后的法兰叉模型进行应力分析,计算给出端面齿法兰叉在优化前后的应力分布云图,验证优化设计的合理性,提高疲劳寿命,减轻重量。为汽车传动系统零件及类似结构件的轻量化、结构优化提供了一种快捷且有效的解决方案。     

奔驰724.0双离合变速器的结构原理与拆装(三)

正(接2018年第4期)五、位置传感器1.换挡拨叉位置传感器换挡拨叉位置传感器Y3/14s1、Y3/14s2、Y3/14s3、Y3/14s4。所有换挡拨叉位置传感器都在机械电子装置内,均为霍尔传感器。传感器与换挡拨叉上的磁铁一起产生一信号,控制单元根据该信号判定挡位调节器的位置。每个位置传感器监控一个挡位调节器/换挡拨叉,用于两     

基于ANSYS的轿车转向节疲劳寿命分析

提出了疲劳破坏是汽车转向节在实际工作中主要存在的一个问题,采用B级路面谱输入ADAMS软件建立的整车模型,得到转向节的载荷谱,并在ANSYS中建立了某型轿车转向节的有限元分析模型,对其进行了静力强度计算,通过名义应力法并结合QTS00—7材料的S-N关系,利用ANSYS中的Fatigue模块进行了结构整体的疲劳寿命计算。计算结果表明。转向节的疲劳寿命达到要求。     

计及成形因素影响的车身结构疲劳分析

基于随机振动理论,推导了车身结构随机振动响应谱的计算公式;采用Goodman曲线进行交变载荷的等损伤转换,建立了应力幅和平均应力之间的关系式;以材料的疲劳极限作为疲劳抗力指标,将残余应力等效为平均应力,以研究成形因素对疲劳性能的影响;以某汽车尾端横梁为例,采用基于有限元分析结果的疲劳分析法,考虑冲压成形因素的影响,进行了车身结构的动态应力计算、疲劳寿命预测和改进设计.结果表明,所预测的疲劳性能与整车道路试验结果吻合.     

Simplified fatigue durability assessment for rear suspension structure

The eight-channel test rig is widely used in durability assessment of vehicle components while for some cases of rear suspension, this costly instrument is unnecessary. Based on the analysis of structure and forces, a simpler one-channel testing approach is presented for the durability calculation of a dependent rear suspension. Taking a punched rear shock tower as the study object, a FEA strain-stress analysis was first performed to determine the risk area. Then, the entire vehicle test system was created, and the proving ground tests were carried out so that the real strain on the part could be measured. Based on the road test data and the P-S-N curve of the component, the cumulative fatigue damage of a 15,000-kilometer proving ground test road was calculated, and the computational result indicates that the modified structure was safe for durability analysis. Moreover, a standard 50% S-N survival fraction curve was plotted using Corten and Dolan’s method, which can be utilized in the durability analysis for other similar components. Finally, the road test for this modified suspension structure was carried out, and the test result certified that the punched shock tower can be subjected to a 15,000-kilometer proving ground test road without the appearance of fatigue failure.     

Probabilistic Fatigue Failure Analysis of a Railroad Freight Car

The critical components of railroad fraight cars are subjected to fluctuating stresses and, therefore, vulnerable to fatigue damage. These fluctuating stresses result from different motions of the car when it travels along a track and is subjected to various track irregularities. Both the track irregularities and corresponding motions are highly random. Therefore, the fatigue damage can only be determined by means of a percentage probability level. This paper describes a probability-based method for evaluating fatigue damage in a freight car. The effect of uncertain boundary conditions for the car in the calculations of fatigue damage is also discussed. The applications of the method to carbody design and assessment of fatigue life are also explained     

基于有限元方法的复合钢混凝土桥梁热点应力分析研究

通过建立复合钢混凝土疲劳危险部位焊接构件的三维有限元模型,围绕桥梁交通荷载作用下局部热点应力和疲劳损伤累积进行分析,获得合适的在役钢-混凝土桥梁关键焊接构件的疲劳损伤评价方法。研究结果表明:采用大桥有限元模型进行动力特性分析,模型计算固有频率和实测值最大误差在10%以内,计算的动力特性和设计测试阶段特性相符;钢混凝土桥梁纵向加劲桁架细节热点应力区域出现在上下弦杆与对角撑、盖板连接处,与焊缝构件最大疲劳损伤位置一致,主梁框架热应力出现在靠近公路外侧梁腹板连接处;通过线性米勒准则获得的疲劳损伤累积呈线性变化,在高周疲劳损伤初期损伤率增长较慢,后期较快,适用于在役结构疲劳寿命评价。     

钢桥面板疲劳损伤智能监测与评估系统研究

正交异性钢桥面板作为大跨度桥梁的首选桥面板结构,实时监测并准确识别其重要构造细节的疲劳损伤程度,在此基础上预测剩余疲劳寿命,对于大跨度桥梁的服役期管理维护决策至关重要;但正交异性钢桥面板的疲劳问题具有多尺度、多模式、随机性、隐蔽性等特性,且其对结构静动力响应的影响仅限于疲劳裂纹附近的局部区域,传统的损伤识别方法难以准确识别。结合智能技术的最新发展和正交异性钢桥面板疲劳问题的基本属性,构建了其疲劳损伤智能监测与评估系统,并对其疲劳损伤指标和疲劳损伤智能评估的相关关键问题进行研究。提出了基于等效结构应力的正交异性钢桥面板多尺度疲劳损伤评估方法;建立了考虑随机因素的结构体系实时疲劳损伤评估及剩余寿命预测方法;构建了正交异性钢桥面板疲劳损伤智能监测与评估系统;基于实际桥梁结构的交通量和结构响应监测信息,对所建立的正交异性钢桥面板疲劳损伤智能监测与评估系统进行了验证。研究结果表明：在实际交通荷载作用下,顶板与纵肋连接细节的疲劳主导失效模式为焊根部位起裂沿顶板扩展,所提出的疲劳损伤评估方法的评估结果与实际结构一致,表明所提出的方法能够准确确定结构体系的疲劳失效模式;疲劳损伤智能监测与评估系统所确定的实桥疲劳损伤及剩余寿命预测结果与实际桥梁疲劳损伤开裂时间基本一致;所建立的智能监测与评估系统可为正交异性钢桥面板疲劳损伤过程和寿命评估提供理论依据及支撑,并为实桥的运营管理养护决策提供科学依据。     

重型柴油机四气门气缸盖的设计

在经验设计的基础上,采用冷却系统CFD与有限元分析相结合的方法,利用CFD定量分析确定了气缸盖的冷却水量和冷却水分布,利用有限元分析了气缸盖的温度场和疲劳安全系数,优化设计了一重型柴油机的四气门气缸盖,并进行了气缸盖测温和发动机可靠性试验。试验证明,该气缸盖工作可靠,测量的温度与计算的温度基本吻合,证明了气缸盖设计方法的有效性。     

致损荷载信息缺失在役钢桥的疲劳损伤状态重构方法

大多数在役钢桥的致损荷载信息缺失,根据不完备监测检测信息重构结构的疲劳损伤状态,是确保结构服役安全的基本前提。基于部分疲劳开裂信息反向重建等效致损荷载信息,提出了致损荷载信息缺失条件下的在役钢桥疲劳损伤状态重构方法。首先通过线性损伤累积理论和等效结构应力评估方法计算不同荷载工况下的疲劳敏感构造细节疲劳损伤累积;以钢桥服役期间疲劳损伤监测检测获得的疲劳裂纹检测结果为约束条件,将荷载工况的线性组合作为等效荷载历程,实现了在役钢桥结构的疲劳损伤状态重构;通过模型试验对所提出的疲劳损伤状态重构方法进行了验证。研究结果表明:基于疲劳裂纹损伤信息,在致损荷载信息缺失条件下重构得到的疲劳敏感构造细节损伤状态重构结果与试验结果吻合,证明了致损荷载信息缺失条件下实现疲劳损伤状态重构的可行性和所提出方法的有效性,为在役钢桥的实际疲劳损伤状态评估提供了新思路和新方法。     

Durability improvement of automotive V-belt pulley

Improving the durability of an automotive V-belt pulley, which is commonly used in an automotive powertrain to transfer power to other parts, is discussed. Fatigue life of the original V-belt pulley is predicted based on damage analysis by finite element analysis (FEA). Stress history of the pulley during operation was found by performing consecutive static analyses on the pulley as the pulley rotates. Assembly load (due to the tightening of the bolts) and operation load were considered to describe the actual load conditions in a durability test. The contact condition from the belt was calculated and applied to the surface of the pulley. Static analyses at 36 different positions of the pulley, every ten degrees of rotation, were performed to determine the stress history of the pulley during operation. Using stress history data calculated from FE analysis, damage over one rotation of the pulley was calculated and fatigue life, in number of rotations to failure, was estimated. An improvement to the durability of the pulley was investigated by modifying the design of the pulley using FE analysis results. Durability tests for the pulleys used in the analysis were carried out to verify the analytical results. Comparison between analysis and experimental results showed that analytical results correlated with the experimental results closely.     

基于有限元法及遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法

为优化推力杆的球铰结构并提高其疲劳寿命,提出一种基于有限元法和遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法。该优化方法通过有限元法计算不同橡胶衬套预压缩量和球铰结构的推力杆球铰橡胶衬套的应变分布特征和刚度参数,进而得到推力杆刚度参数、橡胶衬套预压缩量与球铰关键结构参数之间的关系,并在此基础上采用遗传算法建立推力杆球铰的多目标优化模型。利用建立的多目标优化模型计算得到推力杆球铰的优化方案。样件台架试验结果表明,此优化方案使推力杆球铰的疲劳寿命提高了7倍。提出的多目标优化方法充实了变截面橡胶金属复合结构的设计理论,并为推力杆的优化设计提供了理论依据。