基于名义应力法的疲劳卡片构建方法研究

基于有限元的疲劳寿命预测可应用于各行业,疲劳寿命预测精度的提高,离不开有效的材料疲劳卡片,疲劳卡片反映了载荷水平与疲劳寿命的关系。通过设计合理的材料试样的疲劳试验,结合试验与有限元计算,计算不同损伤参量创建应用于疲劳寿命分析的材料疲劳卡片,同时对疲劳卡片的仿真精度进行了验证。结果表明,基于名义应力法构建的疲劳卡片具备较高的预测精度,结合材料试验数据与仿真结果构建的多应力比S-N疲劳卡片,可用于其他适用于应力疲劳分析的零部件疲劳寿命分析,为提高零部件疲劳寿命预测精度提供新的技术途径,为零件的前期结构设计提供参考,可在不同领域进行推广并开展进一步分析研究。     

轮迹重分布可行性试验研究及对沥青混凝土路面疲劳寿命的影响

为了研究轮迹重分布的可行性及对路面疲劳寿命的影响,以上三高速和沪杭甬高速作为试验路,设计了4种轮迹横向干预标线进行现场试验。对干预前后的车辆轮迹数据采用背景差分法MATLAB编程进行数据处理,并将数据导入SPSS统计软件进行频率分析,获得干预前后轮迹横向分布变化规律,并对干预前后的沥青混凝土路面疲劳寿命进行仿真分析。结果表明:在轮迹横向干预条件下,轮迹趋于较均匀分布,干预后沥青混凝土路面疲劳寿命提高了24.6%。     

板焊前轴疲劳强度寿命分析

文章采用汽车结构疲劳与可靠性设计的理论和方法,并使用焊缝疲劳强度分析方法,运用疲劳分析软件FE-SAFE对板焊前轴进行等幅载荷作用下的综合仿真疲劳寿命分析,并与试验数据进行对比分析,得出该仿真分析能很好的预测断裂位置,仿真分析与试验数据接近,从而验证了该仿真寿命分析的准确性,为板焊前轴设计提供依据。     

基于虚拟试验场的汽车车身T型接头疲劳分析

为在概念设计阶段即能估计汽车结构的疲劳寿命,利用虚拟试验场技术建立具有真实接头的整车简化模型并组合虚拟试验路面模型;应用动态非线性显式分析软件LS-DYNA进行瞬态响应分析,获取车身结构动态应力的时间历程.以某微型车的C柱上接头为例,应用应变寿命法进行了T型接头结构的疲劳寿命分析,并对寿命短的部位进行改进设计,最后通过道路试验验证了分析的可行性和有效性.     

基于焊缝疲劳寿命预测的后桥设计改进

运用焊缝疲劳寿命预测技术对某扭杆梁后桥进行疲劳失效重现,并提出了改进方案。通过物理台架和整车道路试验,建立了仿真分析-台架-道路3者之间的相关性,缩减了产品开发周期,降低了开发成本,提高了产品质量。     

发动机悬置支架故障分析及改进设计

针对公司某款车型出现的发动机悬置支架断裂问题,提出了有效的解决方案。根据失效模式,优化零件结构,通过应力及疲劳寿命分析验证优化结构的可行性,并通过市场验证确定优化方案的有效性和可靠性。为以后零件的结构优化与CAE仿真分析提供了参考依据。     

考虑机械约束的气缸盖低周疲劳试验与寿命预测

以某柴油机气缸盖为研究对象，开展了气缸盖低周疲劳试验方法研究和仿真分析评估工作，用以评价气缸盖的低周疲劳寿命。在试验研究中，考虑螺栓预紧载荷，结合刚度匹配计算，使气缸盖在试验状态下的预紧状况与整机接近，在燃气热负荷试验台上对气缸盖开展了2 000次低周疲劳考核，经探伤未发现热裂纹。基于子模型分析技术，运用塑性应变能理论，计算了气缸盖火力面考察点的低周疲劳寿命，分析表明，寿命最低的考察点位于排气鼻梁区，其寿命为2 863次。试验和仿真结果均表明，该气缸盖满足低周疲劳寿命大于等于2 000次的设计要求，验证了气缸盖低周疲劳试验方法的合理性和有限元分析的准确性。     

扭力梁悬架一体化疲劳寿命方法研究

针对某车型扭力梁后悬架出现疲劳断裂的问题,提出了试验方法与计算机辅助工程（ CAE）方法相结合的一体化疲劳分析方法,即利用汽车试验场耐久性试验、MSC PATRAN、MSC NASTRAN、MSC ADAMS分析软件和人工神经网络算法,有效解决疲劳寿命分析中的三个关键问题：快速准确的有限元模型的建立、疲劳应变的计算、疲劳寿命预测。以扭力梁后悬架疲劳寿命分析为例,对比试验测试结果与仿真分析结果表明该一体化疲劳寿命分析方法能在汽车设计开发阶段准确预测汽车零件疲劳寿命。     

悬置支架的优化设计与疲劳寿命分析

针对某型轿车变速器悬置支架在道路试验中失效的现象,提出了有效的解决方案。建立了悬置系统动力学模型,进行动力学仿真分析并获得载荷数据。进而应用有限元方法对变速器支架进行分析;根据分析结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行优化设计;结合台架试验和疲劳寿命预测对变速器悬置支架疲劳寿命进行分析以验证改进方案的有效性和可靠性。     

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。     

基于实测载荷谱的白车身疲劳寿命计算

通过六分力轮测试系统实测了某型乘用车在试车场运行的载荷谱数据,以此作为输入,并综合有限元分析、多体动力学分析和疲劳分析等多种CAE手段,对该乘用车白车身在实测载荷谱作用下的疲劳寿命分布进行了计算分析.同时,给出了符合真实工况的试验与虚拟相结合的白车身一体化疲劳分析流程,该流程同样适用于底盘零部件的疲劳分析.     

基于载荷谱的轿车后车身耐久性能分析

本文以中心开发的乘用车后车身的疲劳耐久特性作为研究对象,截取整车后半部分白车身建立有限元模型,以实测车轮六分力载荷谱经多体动力学仿真分析输出的后悬架安装点激励作为疲劳计算的载荷输入。在此基础上,通过疲劳仿真分析软件FEMFAT分别对开发车与竞品车后车身疲劳寿命进行了对比分析,并将仿真分析结果与试验结果进行了对标,为该乘用车车身的设计开发及改进提供重要依据。     

基于试验设计与PSI决策相结合的白车身前端结构轻量化设计

为提高白车身轻量化设计效率,提出了一种试验设计与PSI决策相结合的轻量化设计策略。首先对白车身基本静-动态性能和正撞安全性能进行有限元分析,并通过车辆正撞试验验证有限元模型的准确性。然后采用贡献度分析对白车身前端结构进行设计变量筛选。接着通过试验设计获得白车身前端结构轻量化备选解。最后采用PSI法对众多备选解进行多目标决策,获得最佳轻量化方案。结果表明,轻量化设计后,白车身前端结构质量减轻4.43 kg,轻量化率达7.23%,同时白车身性能均满足设计基线要求。     

基于NVH性能的车身阻尼板降重优化

随着重型卡车的发展,驾驶室轻量化与舒适性越来越受到用户的关注,白车身是驾驶室重要的结构件,白车身阻尼板的数量和分布对驾驶室NHV性能的影响尤为明显。文章通过有限元分析软件进行模拟分析,在相同激励源作用下,通过统计分析白车身关键板件的等效辐射声功率(ERP),对白车身ERP耦合峰值较高的部位进行阻尼板的结构优化,使用小范围的阻尼板布置,改进某重型卡车白车身的NVH性能,从而提升驾驶室舒适性并进行轻量化设计。     

车身主断面几何特性对白车身刚度影响的研究

运用白车身(BIW)板壳单元有限元模型,进行了车身主断面对白车身刚度影响灵敏度的分析,获得了对白车身扭转刚度和弯曲刚度影响显著的主断面。在此基础上,研究了主断面面积、主惯性矩等几何参数对白车身刚度的影响。结果表明,车身主断面几何特性对白车身刚度的影响呈非线性相关;主断面主惯性矩或面积的增大是否有利于白车身刚度要视该断面的具体位置而定。     

基于KBE的白车身工艺及生产线规划系统设计

从白车身生产线的复杂性出发,在分析白车身工艺及生产线规划软件国内外现状基础上,提出基于知识库的白车身生产线规划系统及其总体目标,详细论述了此系统的总体技术方案,即总体设计、功能模块划分、用户流程规划、系统软硬件平台设计,并结合某车型的本系统知识库设计,使知识工程在白车身生产线规划中起到独特的作用,有利于知识、经验重用,使白车身生产线规划更加合理、可靠、迅速.     

面向白车身制造的质量信息流管理

为了对整个车身制造过程实施快速、准确的控制，提出了基于数据驱动的面向白车身制造的质量信息流管理体系，实现了车身制造质量信息的数字化、网络化和智能化．论述了质量信息流管理系统的建立以及各信息模块的功能：通过实际质量案例分析表明，所建立的质量信息流管理系统可及时发现并解决质量问题。     

轻卡白车身有限元模态与试验模态的对比研究

以某轻卡白车身为研究对象,建立了有限元模型,计算其在自由状态下的振动形态,并进行了模态试验分析,对比研究该白车身的固有频率、振型等模态参数,评价了该车身的动态特性,指导车身的结构设计,并验证了白车身有限元模型的有效性。     

轿车白车身模态分析与振型相关性研究

对某轿车白车身进行了计算模态分析,得到其计算模态频率以及相应的振型,并通过试验得到试验模态频率及振型,根据振型相关性理论,对试验和计算模态及振型进行相关性分析,将有限元的动态分析与试验数据有机地结合起来,验证了白车身有限元模型。