基于复杂边界的牵引车车架疲劳研究

为提高车架疲劳寿命计算精度和在设计阶段对车架寿命进行准确预测，须考虑主结构外连点处动载荷对车架疲劳的影响及耦合作用，故本文中提出基于复杂边界的车架疲劳研究方法。通过试验场整车载荷谱采集，得到其全循环损伤值，基于损伤等效原理获得多种路面组合损伤值，与全循环损伤值等效精度为99.5%。构建主结构外连点的有限元车架模型，输出复杂边界的单位应力场；基于载荷谱、台架数据建立含有鞍座、拖车系统的高精度整车动力学模型，获取外连点处动载荷；由疲劳损伤理论计算车架疲劳，疲劳分析结果由试验场路试验证，结果表明基于复杂边界的车架模型仿真精度高，结合局部优化、模型重构使车架寿命满足要求。     

副车架结构疲劳耐久仿真分析

某车企对正在研发的某车型进行可靠性道路耐久试验过程中,发现后副车架某位置发生开裂,开裂的产生影响了可靠耐久性能评估。为快速解决开裂问题,利用有限元方法对副车架进行仿真。主要思路:将试验场采集得到的路面激励信号加载到在多体动力学悬架模型中,然后提取出硬点动态载荷,最后将动载荷作为耐久仿真输入,对副车架进行结构疲劳耐久仿真分析,根据仿真结果对开裂位置进行原因分析,并提出有效性参考建议,为提高副车架寿命提供有利的数据支持。     

集装箱对伸缩式半挂车车架疲劳寿命影响研究

建立了伸缩式车架与相应的集装箱有限元模型,并采用惯性释放法对其进行了静态分析。在ADAMS/Car中建立了该半挂车的刚柔耦合多体动力学模型,得到了其在B级路面的载荷谱。结合材料的S-N曲线、结构单位载荷应力结果和车架载荷谱对有无考虑集装箱刚度状态下的伸缩式车架进行了疲劳寿命分析。结果表明,考虑集装箱刚度的车架仿真更符合实际;由于伸缩前、后车架载荷分配的差异,导致拉伸后车架的疲劳寿命远大于缩短时车架疲劳寿命。     

JS1型翻斗车车架载荷谱的测定及其应用

车架是翻斗车的主要另件之一,车架受力后的静应力状态我们可以利用有限无法编出程序在计算机上较精确地求出。但是车架在实际工作中的载荷是随机的疲劳载荷,其主要受力部位,例如马鞍座附近也是由于疲劳损伤而引起裂纹的产生和扩展。所以了解车架的疲劳载荷和计算车架的疲劳寿命是我们设计人员较感兴趣的课题之一。85年我们对 JSI 型翻斗车车架的动应力状态进行了测定,根据测定结果编制了车架工作载荷(应力)谱,鉴于目前厂内试验设备所限,所以仅利用该载荷谱和曼纳理论对车架的疲劳寿命进行较粗估算,为车架的结构改进提供依据。一、实际工作载荷的测定     

基于响应面的结构疲劳寿命6σ稳健优化设计

针对结构疲劳寿命离散性较大的问题,将响应面法、6σ稳健设计与疲劳寿命设计相结合,提出一种提高结构疲劳寿命稳健性且减轻结构质量的方法。该方法先用对设计参数进行拉丁超立方采样,用有限元法计算结构疲劳关键点处的平均应力和对称应力谱;然后采用Miner法求出结构关键点处的疲劳寿命,构造出疲劳寿命的响应面模型;最后基于响应面模型对结构进行疲劳寿命的6σ稳健优化设计。对某型搅拌车副车架进行了疲劳寿命稳健优化设计的结果表明,该方法在保证副车架疲劳寿命可靠性满足设计要求的基础上,有效提高其疲劳寿命的稳健性,减轻其结构质量。     

基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响

目前虚拟试验场（VPG）因开发周期短、成本低而得到广泛运用,但由于多体仿真模型与实际模型存在一定的差异,提取的硬点扭矩精度无法得到保证,故基于虚拟试验场的疲劳耐久分析可靠性存在疑义。论文以后副车架和车身为研究对象,基于虚拟试验场路面提取后副车架和车身的硬点载荷谱;分别以有扭矩和无扭矩载荷谱进行疲劳耐久仿真分析;对比疲劳耐久仿真分析的结果。对比结果显示,有扭矩和无扭矩疲劳耐久仿真分析的损伤值比值介于0.54～0.99。总体而言,基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响较小;在扭矩精度无法保证的情况下,不影响疲劳耐久仿真分析的整体结果,从而也证明了基于虚拟试验场的疲劳耐久仿真分析的可靠性。     

半挂车车架多轴疲劳寿命研究

根据半挂车车架结构特点,建立了半挂车车架的有限元模型及多体动力学模型,对车架进行了静力学分析和以H级路面的路面载荷作为边界条件的动力学分析,得到了车架静态应力分布和载荷谱。并以此数据为依据,采用Wang-Brown多轴疲劳损伤模型预测了半挂车车架的多轴疲劳寿命,针对其疲劳薄弱部分提出了结构和工艺优化方案。优化后的车架满足使用寿命要求,且比原设计减重20%。     

SF33900型矿用自卸车车架疲劳寿命分析

为预测SF33900型电动轮矿用自卸车车架及其焊缝的疲劳寿命,以壳单元建立车架的有限元模型.应用Hypemesh软件得到车架动载荷下的应力分布,通过与实验数据的对比,验证了模型的正确性,并据此建立整车多体动力学模型.根据自卸车行驶的实际路况,采用C级路面谱作为输入,得到车架动态外载荷的时间历程,同时根据车架材料的S-N曲线,利用Msc.Fatigue软件得到了车架的疲劳寿命,然后进一步利用SEAM_weld方法得到可靠的焊缝疲劳寿命,从而为车架的可靠性设计和结构优化提供了参考依据.     

重型矿用汽车车架的疲劳寿命计算

介绍了一种用于重型矿用汽车车架疲劳寿命计算的实用方法。这种方法把随机载荷下的疲劳寿命直接与描述一个应力历程的有关统计参量联系在一起,在对车架进行疲劳寿命计算时,只要求知道常幅应力-寿命数据和车架所经受的应力历程的标准离差与度规频率。用这种方法对我国某矿山使用的重型矿用汽车车架进行了疲劳寿命计算,计算结果与实际情况比较吻合。     

基于模糊理论的矿用自卸车车架疲劳寿命估算

鉴于低于但接近疲劳极限的应力,对构件是否产生损伤而影响其疲劳寿命这个问题存在一定的模糊性,针对某矿用自卸车车架,把模糊理论中的隶属函数引入其疲劳寿命估算,提出了模糊Miner方法。构建了车架有限元模型和整车刚柔耦合模型,分别通过车架应力试验和实车满载道路试验,验证了模型的正确性。根据矿山实际工况比例,由动力学分析得到各工况下车架的载荷谱,并根据材料疲劳寿命试验获得的S-N曲线和车架单位载荷应力分析,获取关键节点应力时间历程,对应力水平进行分级统计。经计算对比,采用模糊Miner方法比采用传统Miner方法估算的寿命更贴近实际情况。     

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.     

基于虚拟台架疲劳分析的副车架结构改进设计EI北大核心CSCD

针对某车副车架在道路试验中发生开裂现象,对其结构进行了改进设计,采用有限元法对改进前后的副车架进行疲劳寿命分析,并经台架试验验证。结果表明,改进后的结构疲劳寿命满足设计要求,路试未再发生疲劳失效。     

基于虚拟台架疲劳分析的副车架结构改进设计

针对某车副车架在道路试验中发生开裂现象,对其结构进行了改进设计,采用有限元法对改进前后的副车架进行疲劳寿命分析,并经台架试验验证。结果表明,改进后的结构疲劳寿命满足设计要求,路试未再发生疲劳失效。     

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。     

某车型前副车架轻量化优化分析

某款车型前副车架在设计阶段,进行结构耐久仿真分析时发现前副车架的焊缝疲劳存在开裂风险。利用OptiStruct的优化功能,对副车架进行灵敏度分析和尺寸优化设计,得到副车架的最优结构尺寸。优化后的副车架质量减少1.2%,且焊缝寿命提高64-85%。     

基于ANSYS Workbench的ZL50型装载机前车架疲劳寿命分析

文中基于CAE技术,对ZL50型装载机前车架进行结构分析与疲劳寿命分析。应用PRO/E软件建立前车架模型,将模型导入ANSYS Workbench软件中,得到装载机前车架的有限元模型;考虑装载机实际工况,通过对有限元模型进行静态分析,获得前车架在作业过程中应力与变形情况,并用有限元方法对其疲劳寿命进行分析评估;根据ANSYS Workbench软件得出的计算结果,找出应力集中点和容易产生疲劳失效的部位,为进一步分析提供指导。     

基于加工工艺的车架疲劳寿命预测研究

为了提高车架疲劳寿命预测的准确性,对比了车架用钢板剪切工艺边、等离子切割边、光滑试样的S-N曲线,测试结果表明3种边缘状态的疲劳强度存在很大差异。同时绘制这3种状态的Haigh图并输入到nCode软件中,结合台架试验中电测得到的应力应变载荷特征,将3种状态对应的寿命预测结果与实际台架寿命进行对比,结果表明,采用与车架开裂处相同工艺边缘状态的Haigh图进行计算得到的疲劳寿命,比采用光滑试样Haigh图计算的结果更接近台架试验中车架的实际寿命。     

装载机驱动桥壳的载荷谱与疲劳寿命分析

为对装载机驱动桥壳进行疲劳寿命分析,建立了一套动态测试系统,对一台ZL50装载机的驱动桥进行动力学测试,得到其典型工况下的应变与应力的时间历程,编制成典型载荷谱,并计算了该桥壳的疲劳寿命.计算结果表明:该桥壳具有较好的疲劳寿命;但疲劳寿命分析的关键区域与最大静应力区域并不一致.     

虚拟迭代技术在油箱托挂件上的应用研究

在ADAMS中建立了油箱总成及一段车架的6自由度刚柔耦合的多体动力学模型,并以车辆试验场道路油箱和车架上的实测加速度作为输入条件,结合虚拟迭代和有限元技术获取了油箱总成的边界载荷与油箱托挂件上的应力.计算结果与试验结果对比表明,该方法可有效预测油箱托挂件上的动态应力.同时,该计算方法也可应用于车辆的其他托挂零件及总成的疲劳寿命分析和结构优化等方面的研究工作.     

浅析汽车副车架疲劳分析方法

介绍了利用有限元疲劳分析方法对汽车副车架进行疲劳评价的关键因素,包括有限元网格划分方法、材料属性以及典型工况的选用等,并利用该方法对某副车架疲劳寿命进行分析,通过与台架试验结果对比,阐明了副车架虚拟设计的可靠性。