重型汽车制动轮毂疲劳断裂失效分析

重型汽车制动轮毂在使用过程中发生疲劳断裂事故。对断裂零件失效形貌、断口分析、理化指标测试,发现是因制动轮毂零件外端轴承与相对的轴承孔之间无法保持过盈配合,引起轴承发生松动,导致制动轮毂发生疲劳断裂。     

汽车零部件疲劳断裂失效及其机理

零件在交变应力作用下，经过较长时间工作而发生的断裂现象称为疲劳断裂。疲劳断裂是汽车零部件中常见的失效方式之一，也是危害性最大的一种失效方式。     

转向节臂失效分析

对转向节臂断裂失效进行了分析,确认该零件因疲劳而断裂。最后,提出了改进意见。     

某锻造零件断裂的失效分析及改进

在某锻造零件的开发过程中进行耐久性试验时发生了断裂问题。经分析发现断裂模式为表面多点起裂的扭转疲劳断裂,主要原因是:锻造流线的不连续和表面开口的缺陷,易导致疲劳断裂;过渡角处的材质未经表面硬化处理,其疲劳强度较低。基于分析结论,结合零件实际情况,提出了易于实施、几乎不提高成本的解决措施:对过渡角处进行表面淬火硬化,不但能提高此处的疲劳抗力,也可改善流线缺陷。针对本案例涉及的锻造流线缺陷问题,还提供了控制及检验参考方法,以及改善措施。     

汽车零部件微动损伤问题的研究

介绍了微动磨损和微动疲劳这两种微动损伤模式的概念和机理;并以进气歧管支架和发动机悬置总成两个汽车失效零件为例,进行了结构分析和断口检验,确定了导致上述零件失效的原因是微动损伤引起的疲劳断裂。在此基础上,提出了相应的改进措施。     

42CrMo驱动轴断裂失效分析

针对某总装车间输送线上的驱动轴使用一年半后发生断裂的问题,文章通过金相检验、断口分析和力学性能检测等方法,结合零件工况,判断该驱动轴为弯扭疲劳断裂。对驱动轴进行了受力分析和疲劳安全系数计算。结果表明,轴未作调质处理,安全系数设计偏低是引起驱动轴断裂失效的原因。     

齿轮的碳氮共渗(下)

汽车齿轮的损坏,一般出现接触疲劳、端末磨损、牙齿断裂、齿面磨损和齿面“粘结”五种形式。变速器换档齿轮主要是换档时冲击负荷引起的端末磨损损坏,后桥齿轮多为接触疲劳损坏。为了探讨不同碳氮共渗工艺和渗碳工艺处理的零件的静强度,抗冲击磨损能力和抗接触疲劳性能,进行了零件的静强度试验、换档试验和接触疲劳试验。     

汽车排气管悬挂软垫失效分析

某车型在道路试验中排气管悬挂软垫发生断裂,为寻找失效原因,通过外观检查、邵氏硬度检测、红外光谱与热重分析与断口分析等方法对失效件进行了检测。并分析了零件的安装与受力状态,结合有限元仿真对零件进行应力分析,得出了零件受到过大交变载荷而疲劳断裂的结论。在此基础上,提出了增加尼龙织带环绕零件限制过大应力的改进方法,并在新的道路试验中通过了验证。     

一例商用车发动机托架断裂原因诊断分析

发动机托架零件故障在准确、快速的诊断需求下,通过断口宏观形貌观察、理化分析、零件受力分析等过程,快速诊断出断裂的主要原因并提出改进建议措施。     

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。     

轿车转向球头销失效分析及质量改进

通过对轿车转向球头销早期断裂失效进行分析的结果表明，球头销装配结构不合理及强度不足，是造成其早期磨损断裂的原因；静载和弯曲疲劳寿命对比试验结果表明，改进后的球头销，其寿命和静强度均比改进前有所提高。     

轿车用转向节试验方法

为了减少转向节作为安全件在客户使用过程中发生疲劳及冲击断裂的风险,文章对轿车用转向节设计验证方法进行研究,采用台架疲劳试验和台架冲击试验的方法对某轿车用转向节进行了验讧。通过试验,加强了样件薄弱处的设计并对不合格样件进行了整改。经批量市场考验,通过台架疲劳及冲击验证的转向节在客户使用过程中减少了断裂的风险,提高了产品的质量,具有非常高的使用价值。,     

公轨两用钢桁桥轨道横梁与整体节点连接头的疲劳荷载

为评定公轨两用钢桁桥下层轨道横梁与焊接整体节点连接头在交通荷载作用下的疲劳损伤累积，对该细节在桥梁设计寿命内车辆荷载所产生的疲劳荷栽谱的计算方法进行了研究。在对桥梁的车辆荷载进行分析的基础上，参照各国相关规范，建立了代表桥梁设计寿命内真实运营状况的疲劳荷载模型，并通过全桥三雏有限元分析模拟计算该连接细节所承受的荷载历程。依据疲劳损伤累积理论，确定了公轨两用钢桁桥轨道横梁与整体节点连接头验证性疲劳试验的试验荷栽。结果表明：该连接细节的疲劳损伤荷载基本不受上层汽车的影响，主要取决于轻轨，可以通过直接将轻轨计算结果乘以一定的提高系数得出。     

轴颈空心对6100发动机球铁曲轴弯曲强度的影响

利用电阻应变测量方法和DC—1电动谐振试验装置研究了轴颈空心对6100球铁曲轴弯曲静强度和疲劳极限的影响。结果表明,采用合适的空心结构可使曲轴的弯曲静强度提高6％～15％,疲劳极限提高4％～8％,零件质量减轻4～5kg。     

泡沫沥青冷再生混合料疲劳性能的探讨

依据现有热拌沥青混合料疲劳试验的研究成果,结合泡沫沥青冷再生混合料的特点,确定了疲劳试验的参数,即采用10 Hz半正弦波荷载进行劈裂疲劳试验.基于不同的级配以及不同的水泥含量,选用了5种不同级配的泡沫沥青冷再生混合料进行劈裂疲劳试验.根据试验结果将应力水平与疲劳寿命分别在单对数和双对数坐标上采用线性方程进行拟合.通过对疲劳方程分析表明,对于小应力比作用下,少量水泥所引发的脆性性质难以表现出来,而水泥和沥青的综合胶结作用会增强材料的抗疲劳性能;泡沫沥青冷再生混合料与粗粒式热拌沥青混合料相同应力比条件下的疲劳性能基本相当,同时发现在2%的水泥用量之内,增加水泥用量不会明显影响材料的抗疲劳性能.     

沥青混合料疲劳响应模型试验研究

首先总结分析了沥青混合料不同疲劳试验方法的特点、两种疲劳试验控制模式的适用范围,建议采用应力控制模式的间接拉伸疲劳试验方法。然后分析了不同试验因素的影响,选定了加载波型,确定了疲劳试验的应力比水平、频率及温度等试验参数的范围。采用旋转压实成型方法,对3种沥青混合料进行试件成型。分别考虑3种空隙率水平,应用均匀试验设计方法,进行了不同温度、频率、应力比水平下的间接拉伸疲劳试验,对试验结果进行了显著性分析,并应用多元线性回归方法,得到了适用于不同荷载条件下基于温度、频率、沥青饱和度、初始应变及初始劲度模量的沥青混合料疲劳模型。与国外疲劳模型进行了对比分析,表明得到的疲劳模型具有较好的比对性,可用于沥青混合料疲劳寿命的预估。     

营运长途客车驾驶员疲劳累积规律及模型研究

研究营运长途客车驾驶员的疲劳累积规律是保障公共交通安全的需要.针对黑龙江省海伦市营运长途客车驾驶员,设计疲劳累积随车实验,采集驾驶员状态视频及驾驶员感知判断能力、自我主观疲劳评价等指标,利用视频分析处理软件将驾驶员状态视频转化为PERCLOS-P80值,以此作为疲劳程度的衡量指标.分别从原始疲劳和驾驶疲劳2个方面,对营运长途客车驾驶员疲劳累积规律进行分析,得出原始疲劳与前1d的实际睡眠时间呈负相关、与驾驶时间差呈正相关;驾驶疲劳与原始疲劳及连续驾驶时间呈正相关、与累计休息时间呈负相关的结论.建立了疲劳累积与驾驶员工作、休息时间的关系模型,运用回归技术对模型进行标定,其拟合优度达到0.929.在此模型的基础上,对不同原始疲劳值的驾驶员提出了连续驾驶时间的风险临界值(F=0.3时),给出了营运长途客车驾驶员工作休息建议,为其安全驾驶提供指导.      

Fatigue assessment of rear axle under service loading histories considering the strengthening and damaging effects of loads below fatigue limit

Accurately predicting the fatigue life is the basis for the reliability and lightweight design of automobile parts. However, the predicted lives under service loadings on the basis of the S-N curve from constant amplitude loads from existing methods often seems conservative compared with real lives, because of ignoring the strengthening effect of loads below fatigue limit. In this paper, a fatigue damage model, which is modification of Miner’s Rule, was established for the fatigue assessment under service loadings by means of taking into account the strengthening and damaging effects of loads below fatigue limit. Then this model and conventional Miner’s Rule are applied to the estimate the fatigue life of a torsion beam rear axle using the loading history recorded on proving ground. Finally, verification tests are performed on MTS road load simulator test bed. Results of predicted lives and fatigue tests demonstrate that the accuracy of the predicted life could be greatly improved by taking into account the strengthening and damaging effect of loads below fatigue limit.     

大跨径钢桥铺装组合结构疲劳性能研究

由于钢桥面的特殊结构,常用疲劳试验装置不能很好地模拟桥面铺装的疲劳破坏模式。为了正确评价桥面铺装沥青混合料的疲劳性能,通过有限元分析,建立钢桥面铺装最不利荷载模型,检验各铺装结构的抗疲劳性能。根据有限元分析模型提出了进行钢桥面铺装组合结构疲劳试验的室内疲劳试验模型。按照模型尺寸加工了试验装置,并对常用的3种桥面铺装组合结构进行了疲劳试验验证,试验结果与3种铺装组合结构在实体工程中的使用寿命基本吻合。     

PHSW-PM加固RC桥梁受弯疲劳性能试验

提出一种新的预应力高强钢丝绳-聚合物砂浆面层抗弯加固RC桥梁技术（PHSW-PM加固技术）,通过1根受弯加固梁的静力试验和4根受弯加固梁的疲劳试验,重点研究加固层界面状况、预应力水平及锚固方式等参数对加固试件受弯疲劳性能的影响。试验结果表明：所提加固技术可有效提高RC梁的抗弯承载力,在0.2P_u1~0.35P_u1（P_u1为试件SWB-S-1的极限承载力）疲劳荷载幅值下,所有加固件均能承受200万次疲劳荷载作用,未出现明显疲劳破坏特征;与采用端部锚固方式相比,采用分布式锚固方式可有效提高加固层与原构件界面的黏结性能,显著增强加固层与被加固件共同工作性能,采用分布式锚固方式加固构件在疲劳后静载试验发生弯曲破坏,钢丝绳高强特性得到充分发挥,延性也得到有效提高;采用端部锚固方式的加固构件,加固层界面黏结性能缺乏稳定性,易发生黏结锚固破坏,降低加固效果,有界面缺陷的加固件性能与对比件相当;同时预应力可有效提高加固试件的抗弯刚度和抗裂性能;基于平截面假定,提出PHSW-PM加固RC梁受弯承载力计算公式。研究成果可为既有桥梁抗弯加固提供一种高效可行的加固技术。