非调质钢后桥半轴的扭转性能研究

本试验开发了38MnVS非调质钢后桥半轴。分析了控锻控冷后38MnVS非调质钢后桥半轴的显微组织和力学性能,研究了感应淬火参数、机加工R角和花键模数对38MnVS非调质钢后桥半轴的静扭试验和扭转疲劳性能的影响,并对断口形貌进行了分析。结果表明,锻后控冷可以使非调质钢半轴达到较高的强韧性;通过适当提高硬化层深度、减少花键模数和加大R角等方法,可以显著提高非调质钢半轴的疲劳寿命,达到30万次以上,满足标准要求。     

汽车后桥半轴用高性能非调质钢的开发及应用研究

根据某重型货车后桥半轴减重的需求,开发了后桥半轴用高性能微合金非调质钢(FAS2340钢).论述了后桥半轴材料开发中考虑的主要影响因素,对FAS2340钢的各项性能进行了分析及应用研究.结果表明.由于FAS2340钢优良的强韧性,使得FAS2340钢半轴的疲劳性能比传统用钢半轴大幅提高:在满足重型货车后桥工作承载需求的前提下,减重10%高性能非调质钢的应用,不仅实现了节材,同时大幅度降低了半轴生产制造过程的能源消耗.     

非调质钢在汽车后桥半轴上的应用

本文介绍了NJ1028／NJl038汽车后桥半轴采用非调质钢制造的试验、试制情况。通过锻造、机加工、感应加热淬火、金相、硬度、断口、淬硬层分布及机械性能的试验和装车道路试验，以及对试验结果的分析，确定了用非调质钢制造后桥半轴的生产工艺。并经过批量试生产证实，采用F35MnVN非调质钢制造汽车后桥半轴能满足产品性能要求，其硬度要求可降低至22-26HRC，采用非调质钢制造后桥半轴，可省去调质及其后的清理工序，并可避免热处理开裂，能产生较大的经济效益和社会效益。     

国外某重型汽车后桥半轴材料及表面强化性能的研究

文章研究了国外某重型汽车后桥半轴材料的化学成分、力学性能、淬透性、显微组织及表面强化性能等,分析和讨论化学成分对非调质钢性能的影响及强韧化机理。结果表明,国外某重型汽车后桥半轴材料为微合金非调质钢44MnSiVNbS6,具有高淬透性、优良的强韧性、高纯净度,汽车半轴感应硬化区组织具有很高的强度和良好的韧性。     

非调质钢C38MnNS汽车半轴的研制开发

根据汽车半轴的受力特点和目前应用的调质钢半轴材料的性能,对比了几种不同牌号非调质钢材料的性能。根据性能及价格等综合因素,开发了C38MnNS非调质钢乘用车半轴。并对该半轴的性能进行了综合评价。对试制的半轴进行了材料性能及产品性能试验。试验结果表明,试制的非调质钢C38MnNS半轴可以满足技术要求。高性能非调质钢的应用可大幅度降低生产过程中的能源消耗。     

贝氏体转向节臂微合金非调质钢的疲劳性能研究

通过对高强度转向节臂用贝氏体微合金非调质钢的力学性能和弯曲疲劳性能的测定，证实了新开发的微合金贝氏体非调质钢单向弯曲疲劳性能高于调质处理的42CrMoA钢200N／mm^2以上。可以满足设计强度不断提高的商用车转向节臂的使用要求。     

汽车半轴用微合金非调质钢强韧化机理研究

通过对汽车半轴用微合金非调质钢组织结构的观察,并结合力学性能及疲劳性能的分析,研究了该微合金非调质钢的强韧化机理。研究结果表明,汽车半轴用微合金非调质钢空冷态和感应淬火后的组织形态和强韧化机理有所不同,前者的强化主要为位错亚结构强化和弥散强化,具有良好的强度和塑性,但冲击韧度略低;后者主要为相变强化,具有更高的强度和塑韧性。     

降低传动系统冲击载荷的一种有效方法

研究了半轴、传动轴扭转刚度对传动系冲击载荷最大值的影响,得出了半轴扭转刚度与传动系冲击载荷最大值之间的函数关系,指出降低半轴扭转刚度是减小传动系冲击载荷最大值,提高传动系可靠性的有效方法。研制了新型非调质刚半轴,并将其与原调质刚半轴进行了对比试验。结果表明,将非调质钢半轴杆径从60 mm减小到58 mm,其静扭刚度及疲劳寿命均可满足技术要求,而扭转刚度较原调质刚半轴略有降低,有利于整个传动系降低冲击载荷。     

非调质钢在汽车离合器盘毂上的应用研究

本文对非调质钢35MnVN在汽车离合器盘毂上的应用进行了研究，探讨了锻造工艺对组织、性能的影响，并对非调质钢制盘毂的切削加工性能和扭转疲劳性能进行了试验．结果表明：非调质钢35MnVN能替代45钢制造离合器盘毂．     

感应淬火对38MnVS6曲轴弯曲疲劳性能的影响

为验证感应淬火对38Mn VS6非调质钢曲轴疲劳性能的提升作用,通过圆角及轴颈感应淬火处理对曲轴表面进行了强化,曲轴弯曲疲劳台架试验结果表明,其99.99%存活率的弯曲疲劳极限相对于不强化的曲轴提高了68%,优于原调质钢曲轴。结合曲轴成品取样获取的非调质钢锻态性能数据和CAE计算结果,基本判断38Mn VS6感应淬火曲轴满足该曲轴的静力学强度要求和疲劳性能要求。     

汽车驱动桥半轴室内试验强化系数模型研究

依据材料疲劳损伤累积理论对汽车驱动桥半轴的疲劳寿命进行预估,结合随机载荷谱处理技术给出了室内试验强化系数的理论模型,研制了汽车驱动桥室内强化试验系统,并对某公司5 t ZL50DWB装载机车桥等多个产品进行了试验。分析表明理论模型和试验数据吻合较好。     

全浮式汽车半轴杆径的坡道载荷设计法

汽车半轴杆径的坡道载荷设计法，是在ＩＶＥＣＯ推荐的汽车在１８％坡道上所需驱动力矩基础上，融合了材料的近似疲劳极限而成的计算方法。该方法考虑了材料硬度对疲劳极限的影响，使半轴杆长设计随热处理方法不同而有所差异。     

电辅助驱动技术研究

文章提供一种第二轴采用传统驱动桥作为主驱动、第三轴采用电驱动桥作为辅助驱动的驱动力复合并联混合动力三轴车型方案,结合提升轴空气悬架控制技术,该方案在运营经济性方面比传统双后轴驱动车型更优。     

基于Hyperworks的微型车车桥疲劳寿命分析与研究

驱动桥是汽车上主要部件之一,驱动桥的质量好坏会大大影响到车辆的安全使用。在车辆不断向高速、轻量、低能耗和高性能发展的今天,微型车车桥的安全性日益受到关注。本文以实体单元为基础,通过Proe软件对微型汽车车桥进行建模,利用Hyperworks对模型进行有限元模拟分析。在随机载荷下的对其疲劳寿命予以分析,并对驱动桥的疲劳强度进行了计算,得出了驱动桥的应力和变形分布。通过强度评价和疲劳寿命估算,验证了该车桥设计的合理性,为商用车车桥设计研发提供了参考。     

Fatigue life reliability prediction of a stub axle using Monte Carlo simulation

A stub axle is a part of a vehicle constant-velocity system that transfers engine power from the transaxle to the wheels. The stub axle is subjected to fatigue failures due to cyclic loads arising from various driving conditions. The aim of this paper was to introduce a probabilistic framework for fatigue life reliability analysis that addresses uncertainties that appear in the mechanical properties. Service loads in terms of response-time history signal of a Belgian pave were replicated on a multi-axial spindle-coupled road simulator. The stress-life method was used to estimate the fatigue life of the component. A fatigue life probabilistic model of a stub axle was developed using Monte Carlo simulation where the stress range intercept and slope of the fatigue life curve were selected as random variables. Applying the goodness-of-fit analysis, lognormal was found to be the most suitable distribution for the fatigue life estimates. The fatigue life of the stub axle was found to have the highest reliability between 8000–9000 cycles. Because of uncertainties associated with the size effect and machining and manufacturing conditions, the method described in this paper can be effectively applied to determine the probability of failure for mass-produced parts.     

基于疲劳寿命的驱动桥壳可靠性与轻量化设计

为提高驱动桥壳的轻量化水平和道路行驶疲劳可靠性,对驱动桥壳进行6-Sigma稳健性多目标轻量化设计。首先,建立驱动桥壳的虚拟台架仿真模型,并进行垂直弯曲刚性和垂直弯曲静强度的仿真分析,将仿真得到的桥壳本体各测点变形量和关键受力点应力值与试验结果进行对比,以验证桥壳虚拟台架仿真模型的可信性。其次,建立驱动桥壳的最大垂向力仿真模型,结合耐久性强化路面下驱动桥壳板簧座处的垂向载荷谱,基于名义应力法,对驱动桥壳进行了道路行驶工况下的疲劳寿命分析。然后,选取驱动桥壳本体各截面壁厚为设计变量,基于熵权法和TOPSIS（Technique for Ordering Preferences by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS）方法研究各壁厚变量对桥壳综合性能的影响。结合RBF（Radial Basis Function,RBF）近似模型和NSGA-Ⅱ算法（Elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ）对驱动桥壳进行基于疲劳寿命的多目标确定性轻量化设计,获取Pareto最优解集,选取桥壳的优化方案。最后,基于蒙特卡罗模拟抽样方法和微存档遗传算法（AMGA）对驱动桥壳进行了多目标6-Sigma稳健性轻量化设计,得到桥壳稳健性优化方案。研究结果表明：稳健性优化后,驱动桥壳本体的疲劳寿命降低了12.3%,但和初始结构的疲劳寿命相比,仍提升了117%;桥壳本体疲劳寿命正态分布的标准方差下降了72.1%,说明桥壳本体的疲劳可靠性得到了大幅提升;桥壳本体的质量升高了1.8%,但和优化前的桥壳原结构相比,仍实现减重5.9%。     

轻型载货汽车半轴疲劳寿命预测

采用多工况对半轴随机动载荷的测定，能更好符合实际使用情况。本文以轻型载货汽车半轴为研究对象，阐述半轴载荷谱的测取，试验载荷谱的编制，并应用线性累积损伤理论建立了数学模型，对半轴疲劳寿命进行了预测。     

Sensitivity analysis for reducing critical responses at the axle shaft of a lightweight vehicle

Critical responses are frequently detected at the coupled torsional beam axle (CTBA) of a lightweight vehicle. However, the freedom to modify the design of the axle shaft is limited because the suspension system must satisfy other vehicle requirements such as steering performance. Conventional sensitivity analysis cannot provide practical information about the resonant behavior because the analysis only identifies the contribution of the axle shaft to the behavior. This paper presents a novel sensitivity analysis based on transmissibility ratios (TRs). The vehicle components other than the axle shaft that can be modified to control the critical spectra are identified using acceleration responses. A multi-body vehicle model is constructed to simulate the proposed design modifications, and the simulation results show that the vibration of the axle shaft is considerably reduced by the modifications. Because the TRs on the CTBA are effectively minimized through the modified design strategy, the resonant response from the axle shaft can be controlled efficiently.     

高性能纤维素纤维及其混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性

系统研究了高性能纤维素纤维、钢纤维、纤维素纤维及钢纤维混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性,探讨了龄期对纤维素纤维增强粉煤灰混凝土疲劳性能的影响。试验表明:纤维素纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高6.8%;纤维素纤维与钢纤维联合使用后,构件的弯曲疲劳性有了较为显著的改善,钢纤维掺量64 kg/m3与纤维素纤维掺量1.3 kg/m3混掺时,混杂纤维混凝土比单掺钢纤维64 kg/m3的混凝土疲劳强度提高15.4%。即混杂纤维将会充分发挥各种纤维的优势,对改善疲劳性能的作用比单掺钢纤维和纤维素纤维都显著。纤维素纤维增强粉煤灰混凝土70 d时疲劳强度比34 d提高11%。     

Simulation of the vertical bending fatigue test of a five-link rear axle housing

This study seeks a practical method for simulating the vertical bending fatigue test of the BANJO housing of a five-link rear axle. Linear static and transient dynamic finite element models are constructed for the rear axle in which the rubber bushings and the bearings of the axle shafts are reasonably modeled with solid and shell elements, respectively, for simplicity. The calculated results are compared with the measured strain histories, and the results indicate that the finite element models constructed are reasonable. The hypothesis of equal fatigue damage is applied to determine the Hainan proving ground driving life prediction that is equivalent to the constant amplitude fatigue life in the vertical bending fatigue test.