基于疲劳损伤谱的动力电池包振动标准分析*

为分析动力电池包振动标准的严苛程度,提高电池包结构设计的可靠性,引入频域随机振动疲劳与疲劳损伤累计理论,同时考虑振动激励的方式、持续时间、幅值、带宽等各因素的影响,以疲劳损伤谱作为评价振动标准严苛程度的统一尺度,分别计算了国内外主流动力电池包振动标准的疲劳损伤谱,并对不同频带上各标准的严苛程度进行了分析,着重分析了动力电池包3个振动相关标准的差别,指出了其对电池包结构设计的影响。     

基于Ncode疲劳分析的路试车PTC支架开裂问题研究

为了解决路试车辆前机舱内PTC模块安装支架在路试中发生断裂的问题,对PTC支架进行了相关分析与研究。基于Nastran对PTC支架进行了5种行驶工况下的强度分析;基于Nastran对PTC支架进行了模态分析;基于Ncode对PTC支架进行了振动疲劳分析;PTC支架的强度、模态与疲劳分析结果表明,引起该支架开裂的原因为Y向支撑不足导致的疲劳损伤开裂,基于此原因对结构进行优化并验算;对优化后的支架进行试验验证。     

考虑低载荷强化效应的汽车转向节疲劳分析

本文中基于试验场强化道路实车测试,结合零部件有限元动力学仿真和疲劳耐久性能仿真,探求考虑小载荷强化效应与Miner准则两种疲劳分析方法对汽车零部件疲劳寿命预测的差异性。通过室内实车振动测试与有限元仿真联合分析,确定前转向节疲劳损伤危险点(即路试应变监测点);提取试验场强化道路实测应变监测点应变时间历程,经过预处理、时域加速、雨流矩阵外推和载荷谱分级得到10级等效应力谱。结合低载荷强化理论和线性累积损伤理论对10级等效应力谱的疲劳效应和损伤效应进行分析,相对于传统Miner准则而言,考虑了小载荷强化效应使构件在加载过程中疲劳极限呈现上升规律,进而需要修正构件S-N曲线(简化),较初始S-N曲线向上偏移,基于修正后构件S-N曲线并应用线性疲劳损伤累积理论预估的转向节疲劳寿命较Miner准则提高了40.6%。此种方法考虑了材料强化行为的影响,一定程度上弥补了Miner理论未考虑各级载荷间相互影响和材料硬化瞬态行为影响的缺陷,对实际零部件疲劳寿命估计与轻量化设计提供新的参考。     

轻型载货车排气制动阀支架失效及振动特性分析

针对某轻型载货车排气制动阀支架开裂问题,对失效件进行了宏观观察、断口形貌观察和零件材料理化检验,并运用有限元分析技术对失效件的受载情况进行了模拟分析;考虑到零件的结构特点对零件的振动特性进行了分析。综合分析认为,排气制动阀支架材料与设计要求一致;主要承受气缸工作载荷和机械振动载荷的弯扭复合作用导致疲劳断裂;机械振动对导致零件失效起的作用更大一些,进行零件改进时应关注零件结构的振动稳定性。     

某大型城市客车转向机支架破坏仿真分析

对某大型城市客车转向机支架进行静力仿真分析,并在此基础上,基于Radioss求解器,结合试验所得的材料S-N曲线,在交变载荷谱的作用下对转向机支架进行疲劳仿真分析,并将仿真分析与材料分析、实际破坏情况进行对比。结果表明,转向支架的疲劳仿真分析与实际寿命具有较好的符合性。     

Multiaxial Fatigue Analysis of Vehicle Lower Control Arm Based on Simulated Road Excitation

提出了一种道路模拟试验与CAE相结合的汽车耐久性分析方法.采用道路模拟技术复现实际路面状况,迭代得到的轮胎激励信号,作为CAE动力学分析的边界条件.建立整车刚柔耦合模型,仿真获取关键零件连接点的载荷历程.以某汽车的下摆臂作为实例,采用有限元分析的惯性释放法,求得其应力.据此进一步对其载荷状态做二轴性分析,并选择合适的多轴疲劳损伤模型进行多轴疲劳分析.分析结果与路试结果对比表明,该方法可在设计阶段有效预估汽车关键零部件在非比例载荷作用下的疲劳寿命.     

发动机附件台架疲劳试验工况的探索

通过对发动机附件及其支架的振动信号进行总值和阶次分析,结合基于阶次分析的计算位移,确定振动信号的主要频率成分及最大振动和最大位移产生时的发动机运行工况,并结合疲劳损伤理论,确定了考核发动机附件及其支架可靠性的各个转速和持续时间,为相应耐久工况的制定提供参考依据。     

基于路谱的动力电池六轴仿真振动测试研究

动力电池体积远大于传统的汽车零部件,电池上某一个点的运动状态无法代表其在车辆行驶过程中的实际运动状态。本文通过计算动力电池安装点载荷的自功率谱、伪损伤谱以及不同载荷谱间的频响函数,分析了动力电池不同安装点在实车行驶过程中位所受激励的差异性,找到了目前动力电池单轴振动试验的局限性,并通过试验发现六轴仿真振动可以较好地弥补该局限性。     

基于ANSYS的断开式平衡轴支架疲劳特性的分析

采用有限元分析、车辆动力学和疲劳强度校核等相结合的分析方法,评估为某重载货车开发的断开式平衡轴支架的疲劳特性.首先采用ADAMS建立含有平衡轴支架的整车模型,通过分析获得支架承受的实际载荷,并将其输入到ANSYS中,以确定支架的应力场;然后利用ANSYS的Fatigue模块对支架的疲劳强度进行分析.结果表明所开发平衡轴支架满足疲劳寿命要求.     

冷却模块的振动疲劳特性分析与优化

针对冷却模块悬置系统结构仿真分析方面，主要考察其振动与疲劳问题，一方面考察汽车在路面行驶时，冷却模块的随机振动激励所产生的疲劳破坏问题；另一方面主要考虑冷却模块的振动特性，首先冷却模块悬置系统的刚体模态频率需要避开发动机二阶点火频率，其次冷却模块的弹性模态频率需要大于风扇运转所产生的频率。本文以冷却模块的振动疲劳破坏的问题为分析目标，对冷却模块的振动特性进行研究，并与实际断裂位置进行对比，分析结果表明仿真分析方法可靠。同时，对冷凝器支架进行相应的优化，可提高冷却模块的随机振动寿命，为冷却模块的优化改进提供依据，并对后续的疲劳寿命分析具有一定的指导作用。