浅析重型汽车钢板弹簧台架疲劳寿命的影响因素

1前言 钢板弹簧是车辆悬架系统的重要部件之一,其产品的性能和质量特别是疲劳寿命直接关系到车辆行驶的安全性.本文通过一组试验数据试分析影响重型汽车钢板弹簧台架疲劳寿命的主要因素,给出提高疲劳寿命的方法. 2影响重型汽车钢板弹簧疲劳寿命的主要因素 按照GB/T 19844-2005《钢板弹簧》的规范要求,对材料为50CrVA的5架同型号钢板弹簧进行了性能和疲劳次数试验,试验数据见表1.     

等寿命曲线的变截面钢板弹簧可靠性分析方法

提出了一种适用于变截面钢板弹簧等的疲劳寿命分析评价方法。基于Timoshenko梁理论提出一种简化分析模型，快速求解变截面钢板弹簧弯曲簧片和平直簧片在不同载荷工况下的弯曲应力。通过算例与ANSYS计算结果进行对比，验证了所提计算模型的准确性。基于名义应力法和Miner损伤累计理论对钢板弹簧疲劳热点进行疲劳寿命预测，得出交变载荷下的等寿命值曲线图，经对比与有限元分析的相关结论吻合较好，验证了本文所述方法的有效性。     

GFRP复合材料板簧的试验分析

本文阐述GFRP复合材料板簧的性能以及试验;试验表明,复合材料板簧疲劳寿命高于传统钢板弹簧;分析其疲劳破坏特征与钢板弹簧的不同点。     

后驱动桥桥壳剩余疲劳寿命预测

剩余疲劳寿命的预测方法研究对再制造的发展有很大的意义,再制造的对象其剩余寿命是否足够满足下一个生命周期需求,是再制造面临的重要技术难题,也是进行再制造加工前需要解决的问题,如果对使用后的零件不经寿命预测而轻易报废,就会造成巨大浪费;不经过寿命预测而将已无剩余疲劳寿命的零件再装机使用,会存在安全隐患。目前剩余疲劳寿命的预测计算过程较为复杂,与产品实际疲劳寿命存在偏差,实际操作性不强,本文提出基于后驱动台架试验、道路试验的桥壳剩余疲劳寿命预测方法。     

汽车钢板弹簧台架试验与疲劳分析

基于损伤等效原则,用台架试验方法分析和预测钢板弹簧在试验场的疲劳寿命。首先通过台架试验建立钢板弹簧的应力寿命S-N曲线,在试验场载荷谱数据采集的基础上,分析钢板弹簧台架试验次数与整车试验里程之间的当量关系,预测钢板弹簧是否满足整车使用条件,并在试验场进行整车道路试验验证。试验结果表明采用零部件S-N曲线和载荷谱结合方法,能够通过台架试验较准确预测钢板弹簧在试验场的使用寿命。     

界面污染对沥青小梁疲劳性能的影响研究

为研究层间界面的污染情况对沥青铺面整体使用性能所产生的影响，采用由不同类型混合料复合而成的、含有层间界面的复合沥青小梁，进行抗剪强度试验和四点弯曲疲劳试验，以机油污染和黄土污染作为污染源，调整污染量，用于模拟施工过程中可能存在的污染情况，并对其在不同工况下的层间抗剪强度及整体疲劳寿命进行测定。试验结果表明：（1）就各类影响层间抗剪强度因素的敏感性而言，机油污染的敏感性要高于黄土污染；（2）同等试验条件下，随着污染量的增加，复合小梁的疲劳寿命显著减小，一定程度后逐渐趋于稳定；（3）在相同污染量工况下，机油对于层间粘结性能的影响要大于黄土污染对其产生的影响；（4）就弯曲劲度模量损失量而言，当污染量达到一定程度后，复合小梁的层间粘结性就会丧失。     

橡胶悬架用橡胶弹簧疲劳寿命预测方法研究

橡胶弹簧的疲劳寿命直接反映出橡胶悬架的疲劳寿命。介绍了一种预测橡胶弹簧疲劳寿命的试验方法。该方法通过试车场道路试验里程对试验室台架疲劳试验次数进行标定,根据橡胶弹簧的刚度损失率,分析出台架疲劳试验次数与道路试验里程之间的关系,进而根据对橡胶弹簧台架疲劳试验效果的评价来预测其疲劳寿命。通过试验验证了该预测方法的可行性。     

铁路钢板梁桥疲劳及剩余寿命分析

在列车荷载作用下,铁路钢板梁桥的腹板间隙处因面外变形容易产生疲劳裂纹,影响桥梁使用安全与剩余疲劳寿命。对某铁路钢板梁桥采用ANSYS进行全桥仿真模拟,通过计算模型计算出关键部位在列车荷载下的应力历程,并与实测结果进行对比分析;并利用S~N曲线、线性累积损伤理论对各个测点的疲劳寿命进行评估。计算和分析结果表明,腹板间隙处在较低应力幅状态下仍会出现疲劳裂纹。因此,建议缩短桥梁的检测年限,并且认为设置止裂孔的维修方法不能有效地阻止面外变形疲劳裂纹的继续扩展;大部分测点的疲劳寿命趋于无限寿命,有个别测点的剩余疲劳寿命只有50年。     

喷丸对钢板弹簧疲劳寿命的影响

本文简述了喷丸处理对钢板弹簧疲劳寿命的影响机理，分析了影响喷丸处理效果的因素，给出了一种考虑残余应力时钢板钢簧疲劳寿命的估算方法。     

钢板-混凝土空心组合桥面板疲劳性能试验

对7块钢板-轻骨料混凝土空心组合桥面板和2块钢板-普通混凝土空心组合桥面板进行了疲劳试验研究,主要考察了疲劳荷载作用下组合板中钢管的布置形式、疲劳荷载幅值、疲劳荷载上下限、疲劳加载次数及混凝土材料特性5个关键因素对空心组合桥面板疲劳破坏形态、疲劳刚度退化、疲劳动力响应及疲劳强度等疲劳性能的影响。结果表明:2种钢管布置形式的空心组合桥面板的疲劳破坏形态都是底部钢板发生疲劳断裂导致整体失效破坏;组合桥面板疲劳循坏加载次数主要由疲劳荷载幅值控制,与疲劳荷载上限关系不明显;钢板-普通混凝土组合桥面板疲劳性能优于钢板-轻骨料混凝土组合桥面板;组合桥面板疲劳破坏主要是由于底部钢板疲劳断裂破坏所致,在组合桥面板中未发现组合桥面板组合作用的明显疲劳破坏现象;组合桥面板疲劳寿命计算主要为底部钢板疲劳强度计算,可以采用基于疲劳荷载幅值方法所建立的钢结构疲劳寿命理论进行计算。     

50CrVA钢的工艺优化及其在钢板弹簧产品中的应用

研究了淬透性、油淬火临界淬透厚度、奥氏体晶粒临界粗化温度及淬火和回火温度等对50CrVA钢组织及力学性能的影响,制定并验证了材料应用规范和钢板弹簧产品优化工艺规范,并对试制的钢板弹簧总成进行了台架试验和道路试验.结果表明,50CrVA钢经工艺优化后能大幅提高钢板弹簧的疲劳寿命和可靠性,台架疲劳寿命达10万次以上.     

基于威布尔分布的钢板弹簧疲劳寿命分析

对某型号钢板弹簧进行了台架疲劳试验,利用二参数威布尔分布,通过最小二乘法对钢板弹簧寿命进行处理分析,然后借助Relia Soft Weibull++7软件,分别采用二参数和三参数威布尔分布模型对钢板弹簧疲劳寿命进行分析。分析结果表明,三参数威布尔分布拟合结果更好,更符合真实情况。     

阴极电泳工艺在汽车钢板弹簧涂装中的应用

为满足汽车钢板弹簧更高的质量标准要求,提出了采用阴极电泳工艺对钢板弹簧进行涂装的方案。介绍了钢板弹簧涂装工艺的现状和存在的问题、新工艺方案及其特点等内容,并通过试验证明了电泳漆的加热固化对钢板弹簧喷丸后的残余应力及台架疲劳寿命没有负面影响。实际生产应用情况表明,汽车钢板弹簧采用阴极电泳工艺在产品质量、生产成本和环保等方面都取得了很好的效果。     

水和超载对混凝土板沥青层间剪切疲劳寿命的影响

为弥补水泥混凝土板沥青铺装层间剪切疲劳寿命设计方法的不足,通过不同水环境、正压力条件下沥青混凝土及其与水泥混凝土板层间的抗剪强度和剪切疲劳试验,结合水泥混凝土板沥青铺装结构的三维有限元计算,探讨了水和超载对水泥混凝土板沥青铺装层间剪切疲劳寿命的影响。利用自行研制的可施加正压力的剪切试验仪,测试了2种水环境(无水和浸水)和3个正压力(0.3,0.5,0.7MPa)下沥青混凝土及其与水泥混凝土板层间抗剪强度,并进行了2种水环境、2个正压力(0.5,0.7 MPa)和4个剪切应力比(0.4,0.5,0.6,0.7)下沥青混凝土及其层间剪切疲劳试验。在此基础上,结合复合式路面结构的三维有限元计算,对比分析了不同水环境、垂直和水平荷载下沥青铺装层及其层间剪切疲劳寿命。研究结果表明:沥青混凝土和层间剪切疲劳寿命均与剪切应力比具有良好的双对数线性关系,剪切疲劳特性参数与材料特性、环境因素、交通荷载和沥青铺装结构等有关;层间抗剪强度和剪切疲劳寿命均低于沥青铺装材料的抗剪强度和剪切疲劳寿命,层间剪切破坏沿混凝土板表面发生;浸水导致层间剪切疲劳寿命降低85%以上,水平力和超压作用缩短层间剪切疲劳寿命45%以上,浸水比交通荷载的影响更大。     

采用优化喷丸强化工艺来提高粉末锻造连杆的疲劳强度

喷丸强化是提高机械零件疲劳寿命的一种常用的表面处理工艺，广泛地用于飞机、汽车及其他制造行业。球形铁丸时零件表面的冲击作用，会使其表层产生残余压应力，能减小零件承载时所产生的拉应力，从而提高其疲劳寿命。为量化分析喷丸强化的效果，用含2％Cu的锻造钢粉末制成连杆和试验试律，对其在喷丸和未喷丸状态下的疲劳特性进行了比较。由于零件的疲劳特性与其表面残余应力有关，所以采用X-射线衍射分析法来测定零件表面应力大小和应力深度，并确定喷丸强化的最优工艺参数。试验结果表明，经喷丸处理的连杆与试棒的疲劳强度明显高于未喷丸连杆与试棒的疲劳强度。     

大跨度斜拉桥斜拉索锚固结构的试验研究

对于斜拉桥的斜拉索锚固结构,必须认真研究其设计方法、制造方法以及疲劳性能等.针对两种斜拉索锚固结构(锚梁形式,锚箱形式),讨论了足尺试件的制作方式,并进行了静载试验、疲劳试验和有限元分析.通过疲劳试验,测量了疲劳裂纹的发生发展以及分布,探讨了产生疲劳裂纹的原因,进而提出了通过变更端压板附近的构造细节来提高疲劳强度的建议.     

矿用自卸车钢板弹簧失效分析及工艺改进

针对某矿区自卸车钢板弹簧损坏严重、疲劳寿命短、断裂故障发生频次高的问题,对三件失效的钢板弹簧进行了宏观观察、断口形貌观察、零件材料理化检验和表面质量检验,提出钢板弹簧失效的模式,并对矿用自卸车钢板弹簧进行了材料、热处理、强化工艺的改进工作。通过钢板弹簧的核心工艺技术改进,整体提高钢板弹簧可靠性,台架疲劳试验寿命达到10万次以上。     

基于防拱胀的水泥稳定基层层间结合状态研究

为了提高新疆部分地区道路基层使用寿命,预防水泥稳定基层沥青路面拱胀,实地取样三条出现水稳基层沥青路面拱胀等病害的高速公路,对其基层层间结合状态进行分析研究,系统研究了拉拔试验、直剪试验、抗弯拉强度试验与疲劳寿命试验对不同摊铺方式成型基层的层间结合状态影响,探讨在不同层间结合状态下,抗剪、拉拔、抗弯拉强度及疲劳寿命的大小及变化趋势。研究结果表明:大厚度一体化摊铺成型试件,其抗剪、拉拔、抗弯拉强度、疲劳寿命较于双层连续摊铺成型试件、双层间断成型试件更好,其中基层层间完全连续状态抗剪强度最高,分别比双层连续摊铺基层和双层间断摊铺基层高出59.3%、186%,层间完全连续试件抗拉强度最大,是双层连续摊铺基层抗拉强度2.22倍,双层间断摊铺基层抗拉强度最小,仅为完全连续试件32%;层间完全连续试件所能承受抗弯拉强度1.678 13MPa,相对于双层连续、双层间断试件分别提高1.84%、3.15%;在不同水平应力下,层间完全连续试件(Ⅰ型试件)其疲劳寿命都高于双层连续摊铺试件(Ⅱ型试件)及双层间断摊铺试件(Ⅲ型试件);随着水平应力的提高,各试件的疲劳寿命逐渐减少,水平应力的高低较为显著地影响路面材料的疲劳寿命及路面结构整体性能。     

应力比和加载频率对橡胶沥青混合料疲劳寿命的影响

不同试验条件对橡胶沥青混合料的疲劳寿命影响效果具有差异性。文章选取AC-13和SMA-13两种级配,研究应力水平和加载速率对两种橡胶沥青混合料疲劳寿命的影响。试验结果表明,应力比越大,疲劳寿命越低,应力比为0.5是疲劳寿命大幅改变的分界点;随着加载速率的增大,疲劳寿命逐渐增大最后趋于稳定。     

含层间界面的沥青混合料复合小梁弯曲疲劳试验

为探讨层间界面条件对沥青路面疲劳寿命的影响,完善路面疲劳模型,采用小梁弯曲疲劳试验方法,测定不同粘层油用量、不同温度、不同加载等试验条件下复合小梁试件的疲劳寿命.研究结果表明:(1)由于层间界面的存在,导致沥青路面结构整体性减弱,疲劳寿命减小;(2)随着粘层油用量的增加,疲劳寿命呈现先增加后减小的变化规律,并且粘层油用...