汽车车轮的试验方法及试验结果分析

介绍了车轮弯曲疲劳、径向疲劳、弯曲刚度的试验方法,车轮易损部位应力测定方法和车轮弯曲疲劳曲线的绘制方法,并对试验结果进行了分析。     

车轮在动态弯曲载荷作用下的应力分析

应用Abaqus软件对某钢制车轮在动态弯曲载荷作用下的应力分布进行了仿真计算,并研究了不同加载方式对车轮应力计算结果的影响。将不同加载方式下所得车轮应力危险点应力变化情况与试验结果进行对比。结果表明,动态加载方式所得应力结果与测试结果较为接近,说明在对弯曲载荷作用下钢制车轮应力进行仿真时宜采用动态加载方法。     

重型越野汽车轻量化车轮设计开发

本文根据铝合金车轮在重型越野汽车上的工程应用,及其加工工艺,设计了铝合金车轮的结构型式及特性参数。并以ANSYS软件为工具,对越野汽车车轮进行受力分析,详细准确地确定了车轮的受力情况和应力分布部位,依托分析结果对车轮进行优化,达到降低车轮关键部位应力的目的。并通过实际装车试验验证,结果显示该重型越野汽车轻量化车轮产品设计的合理性、可靠性,解决了车辆轻量化的问题,提高了整车的质量利用系数。     

轮辐局部厚度对铝车轮力学性能的影响

铝车轮具有外观精美、综合力学性能好及质量轻等特点,在轿车上得到大规模使用。根据底盘平台化发展需要,为适应不同规格制动器,对铝车轮局部变更可行性进行分析,以满足铝车轮与制动器间距要求。为减少设计和试验的周期,采用有限元方法对3种轮辐局部厚度不同的车轮进行13°冲击、90°冲击、弯曲疲劳及径向疲劳分析,并选择其中力学性能最差的铝车轮进行台架试验验证。结果表明:13°冲击气门孔位置的最大应力受轮辐厚度影响最大,90°冲击、弯曲疲劳和径向疲劳受轮辐厚度影响差异较小;3种规格车轮理论分析的力学性能和台架试验结果一致,均符合设计要求;为底盘平台化及铝车轮的通用化分析提供了一定的指导意见。     

基于动态弯曲疲劳试验的轮毂仿真分析

动态弯曲疲劳试验是衡量车轮性能的主要指标之一。本文根据GB/T 5909《商用车辆车轮性能要求和试验方法》对动态弯曲疲劳试验要求,开展弯曲疲劳仿真分析,确立了轮毂的分析仿真方法和验收标准,建立了考虑螺栓预紧力的弯曲载荷有限元仿真计算模型。得到车轮危险区域以及其应力载荷历程,并用疲劳理论对其疲劳寿命进行分析预测,为后续轮毂的轻量化设计与改进奠定理论基础。     

FSAE赛车车轮设计及静强度仿真分析

文章以Wonder7号铝合金车轮为研究对象,在CATIA软件中建立赛车车轮的三维模型,并导入到ANSYS Workbench软件中生成轮辋和轮辐的几何模型。根据计算极限工况下,对Wonder7号车轮进行受力分析,并对车轮的受力载荷进行确定。建立车轮的有限元模型并进行有限元分析。通过仿真得出车轮的受力分布云图,寻找出产品的结构缺陷及失效位置,得到车轮的等效应力云图和等效应变图。根据所得赛车车轮相应的应力分布情况,对其静强度进行了分析,为车轮设计提供了依据。     

摩托车车轮疲劳寿命分析

用有限元分析法,对摩托车车轮旋转弯曲疲劳试验和扭转疲劳试验进行了分析计算,得到了车轮在旋转1周内的应力分布情况,并在此基础上校核了车轮在试验工况下的疲劳寿命,为结构的可靠性设计提供了参考依据,为旋转体结构的疲劳寿命分析提供了有效的方法。     

基于弯曲和径向疲劳试验的高强钢车轮仿真分析

选择具有优良成形性能的600 MPa级马氏体相钢制作成形复杂的轮辐及540 MPa级贝氏体双相钢制作轮辋。建立三维模型和有限元模型,采取静态分析模拟动态分析的方式分别对车轮弯曲和径向工况进行仿真分析,得出易于产生疲劳裂纹的应力集中点及其最大应力、应变值。选用疲劳寿命名义应变法建立了高强钢车轮的E-N曲线,利用疲劳分析软件对该车轮进行疲劳寿命分析。仿真结果表明,2种试验仿真中出现最大应力的位置与试验显示的位置相一致,进而验证了有限元方法预估高强钢车轮寿命的有效性。     

基于有限元法的离合器壳体破裂成因分析

针对轻型车QX1060离合器壳体的结构特点,对其进行适当的简化,利用CATIA软件建立壳体的三维实体模型,借助ANSYS软件对其进行静力数值模拟。在有限元数值模拟过程中,利用刚性区加载方式模拟不同方向的弯曲载荷,通过比较各种工况有限元计算结果,确定出最危险的弯曲载荷方向和该弯曲载荷作用下的最大应力位置。在此基础上,研究离合器壳体分别在扭转载荷、弯扭组合载荷作用下的应力分布,研究结果表明,壳体最敏感的载荷为弯矩,应力分布最大的部位位于拱面边缘。     

考虑材料非线性和辐辋过盈装配的车轮径向疲劳特性研究

首先建立了汽车钢制车轮的三维有限元模型,考虑材料非线性和轮辐与轮辋间过盈装配的影响,通过仿真计算得到其在径向载荷作用下的应力分布.接着采用以偏应力张量第三不变量来判断材料塑性变形拉压类型的方法进行车轮应力分析.,并根据危险区域的Mises应力值计算车轮疲劳寿命.最后,对上述仿真和计算结果进行了试验验证,结果表明了有限元模型和分析方法的正确性,为车轮结构的进一步轻量化设计奠定基础.     

某铝合金半挂车车架有限元静态分析

对某厂生产的铝合金半挂车车架进行三维建模,导入到有限元软件中,对车架在满载弯曲、满载扭转、满载加速、满载制动和满载转弯等四种工况下进行了有限元静力分析,得到了该铝合金车架在40t载重时不同工况下的变形和应力分布,分析出车架的最大受力部位和变形部位,为此类车架的设计和改进提供了理论基础。     

镁铝合金车轮胶栓复合连接稳健性优化设计

提出了车轮胶栓复合连接的多目标确定性与稳健性优化设计方法。首先,建立镁铝合金组装式车轮螺栓连接有限元模型,对其进行弯曲疲劳寿命仿真,对比疲劳试验结果,验证了车轮仿真模型的准确性。随后,建立结构胶弹塑性本构模型,通过试验得到其应力应变曲线和剪切强度。最后,选取胶层厚度与种类、螺栓预紧力和螺栓孔直径为设计变量,建立车轮栓胶复合连接参数化仿真模型,以车轮连接螺栓疲劳寿命、结构胶最大拉伸和最大剪切应力为优化目标,借助ISIGHT优化平台,分别采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和微存档遗传算法(AMGA)对车轮胶栓连接结构进行了多目标确定性和6σ稳健性优化设计。稳健性优化后车轮连接的可靠性得到进一步提升。     

基于疲劳试验的车轮拓扑优化和多目标优化

基于动态弯曲疲劳试验和动态径向疲劳试验对16×61/2J型车轮的轮辐进行了联合拓扑优化,设计了一个带有镁合金轮辋和铝合金轮辐的组装式车轮结构。建立其弯曲疲劳试验和径向疲劳试验的有限元模型,计算其强度、刚度、疲劳寿命和径向疲劳寿命安全系数,并分析了这些性能与车轮结构之间的关系。利用网格变形技术建立了组装式车轮在两种工况下的参数化模型并定义了12个设计变量,使用Isight软件平台集成各性能指标的计算软件建立了车轮多目标优化模型,利用哈默斯雷和最优拉丁超立方试验设计分别提取了72和10个样本点,拟合了Kriging近似模型并检验了近似模型的精度。利用所建立的近似模型,以车轮质量最小、弯曲疲劳寿命和径向疲劳寿命安全系数最大为目标,应力、位移和柔度为约束,采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对车轮进行了多目标优化,得到了Pareto前沿,综合考虑了车轮各项性能,选取了一个妥协解作为优化结果,并对优化前后车轮综合性能进行了对比。结果表明,在满足车轮各项性能要求的条件下,优化得到组装式车轮的质量比同型铸造铝合金车轮减小了29.42%。     

鼓式制动器摩擦片的有限元分析

文章应用有限元法建立了鼓式制动器摩擦片的力学模型，分别计算了摩擦片在力场和温度场中的应力分布，计算所得的最大应力部位和摩擦片实际损坏情况完全一致，并对计算结果进行分析，提出了改进方案。     

轮胎充气压力对摩托车车轮应力分布的影响

轮胎充气压力对摩托车车轮应力分布有一定的影响,利用I-DEAS软件对车轮在各种载荷下的应力分布情况进行分析,得出冲击试验分析模型可以不考虑充气压力、径向载荷试验分析模型必须考虑充气压力的结论,为深入进行冲击试验和径向载荷疲劳试验有限元分析做了准备。     

车桥桥壳强度疲劳分析及优化

论文以公司某款车桥桥壳为例,采用有限元分析软件ABAQUS进行求解运算,得出了桥壳的应力分布情况;将有限元计算结果导入到nCode软件,对桥壳进行疲劳寿命评估,得出了桥壳疲劳寿命值。根据运算结果,对薄弱部位进行了优化改进,降低了最大应力值,提高了疲劳寿命。计算机辅助工程（CAE）的计算结果经过了疲劳台架的试验验证,保证了计算结果的准确性,该研究为类似产品的设计提供了参考。     

轿车车轮动态应力的测试与分析

本文介绍了轿车车轮动态应力的测试及结果分析,由此可得出轮辋与轮辐上应力的分布规律。     

双塔悬索桥钢箱梁疲劳损伤典型部位研究

对国内外大跨度双塔悬索桥疲劳开裂分布位置进行调研,总结了钢箱梁疲劳损伤典型部位,依托某大桥检测结果进行验证。通过建立大桥有限元模型,进行了全桥动力响应分析、节段横向受力分布分析以及构造细节应力分析,研究了双塔悬索桥钢箱梁纵向截面位置、横向车道位置、构造细节位置等3个层次的典型部位产生疲劳损伤的受力机理。实桥调查及检查数据和受力分析表明,双塔悬索桥钢箱梁疲劳损伤典型部位,纵桥向为主梁1/4跨截面部位、横桥向主要在重车道车轮位置,U肋穿过横隔板过焊孔位置是最易产生疲劳损伤的构造细节。     

齿轮材料弯曲S-N曲线测试及拟合方法

为解决齿轮强度校核过程中缺少弯曲疲劳数据的现状,根据国标GB/T 14230-1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中4.2B方法设计齿轮弯曲疲劳试验装置,通过成组法及升降法测试FAS3420H齿轮材料弯曲疲劳性能数据,并根据疲劳数据在不同应力级别上的分布特征,对符合正态分布及有越出点分布的数据进行统计学计算处理,由计算结果绘制不同存活率弯曲S-N曲线。     

ZJ—662B客车骨架静强度及振动计算和随机振动试验

二、静载弯曲与扭转电测试验根据国内外经验可知,静载实测的高应力点基本上也是动载实测的高应力点。因此,我们先利用静载弯曲和扭转电测试验对整个骨架结构进行普查。骨架全是用薄钢板冷冲压成的Ω形开口或闭口杆件,根据切应力成对定理可以证明,在这种杆件的棱边处是单向应力状态。从线弹性理论也可知,在受弯、扭的杆件截面上最大应力是在离中性轴最远的翼缘处。所以我们贴片部位均在交接头处杆件翼缘或棱边上,共选