基于Abqus-Mooney-Rivlin模型对商用车推力杆的分析

平衡悬架作为目前国内双后桥车型的重要结构,大量应用于公路和工程车双后桥车型。其中推力杆作为平衡悬架连接悬架与车桥、车架的重要零件,其主要作用是克服钢板弹簧(或空气弹簧)只能传递垂直力和侧向力而不能传递牵引力、制动力的问题,并在转弯、凹凸路面产生与扭转相应的反作用力矩。推力杆由胶芯、杆体以及外套组成。胶芯主要由橡胶组成,由于橡胶材料特性复杂,其力学问题的理论计算非常困难,这对推力杆橡胶强度理论计算提出了较高要求。针对上述问题,文主要进行了以下几方面的工作:(1)橡胶元件性能的基础研究。在橡胶材料本构关系的基础上深入研究橡胶材料的参数,根据硬度和弹性模量关系的实验数据,得到橡胶材料硬度与Mooney-Rivlin模型中C1、C2的一般关系,并进一步分析橡胶元件的强度;(2)橡胶件应力应变关系研究。借助有限元和断裂力学分析,对橡胶-金属结构进行研究,分析橡胶在载荷作用下应变的变化,以及推力杆各向刚度,为平顺性分析提供依据;(3)推力杆可靠性分析。模拟各种工况下推力杆的可靠性,保证零部件强度。     

重卡推力杆载荷分析及结构优化

以某6×4自卸车后悬架上推力杆故障问题为研究对象,建立上推力杆的三维模型和有限元模型,分别通过道路载荷谱采集数据和ADAMS软件虚拟样机多体动力学仿真获取推力杆极限载荷,进行推力杆刚度与受力分析,根据选定的推力杆极限载荷,利用Hyperworks软件对优化前后推力杆进行有限元分析,并通过台架模拟试验,分析结果表明,推力杆球铰刚度对于推力杆的受力影响较小,改进后的推力杆平均寿命达到35万次以上,大于设计标准,满足车辆使用工况需求。     

基于有限元法及遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法

为优化推力杆的球铰结构并提高其疲劳寿命,提出一种基于有限元法和遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法。该优化方法通过有限元法计算不同橡胶衬套预压缩量和球铰结构的推力杆球铰橡胶衬套的应变分布特征和刚度参数,进而得到推力杆刚度参数、橡胶衬套预压缩量与球铰关键结构参数之间的关系,并在此基础上采用遗传算法建立推力杆球铰的多目标优化模型。利用建立的多目标优化模型计算得到推力杆球铰的优化方案。样件台架试验结果表明,此优化方案使推力杆球铰的疲劳寿命提高了7倍。提出的多目标优化方法充实了变截面橡胶-金属复合结构的设计理论,并为推力杆的优化设计提供了理论依据。     

双柱花瓶墩横向系杆力分析

对于城市高架桥常用的双柱花瓶式桥墩,其平面杆系模型难以准确计算系梁横向受力,结果往往偏于不安全。采用ANSYS实体有限元模型进行计算,并根据应力迹线绘制"撑杆-系杆体系"简化模型,分析各参数对横向系杆力的影响,并给出一种简便的计算方法。     

重型工程车推力杆的设计匹配

以某重型工程车为基础,通过建立平衡悬挂受力分析模型,计算出推力杆在各极限工况下受力值的大小。结合常见推力杆实际使用故障,通过CAE辅助分析手段对推力杆结构进行了优化设计,并对优化后的结构进行了扭转、拉伸、弯曲和疲劳试验。试验结果表明,优化设计后的推力杆完全满足重型工程车在恶劣工况下的使用要求。     

某纯电动商用车车身骨架强度仿真分析

车身骨架强度对车辆设计可靠性及巡航安全性具有重要影响,文章利用HyperMesh软件对某纯电动商用车车身骨架进行强度特性数值分析,基于壳单元及部件连接状态建立车身骨架有限元模型,并计算得到商用车车身骨架弯曲、扭转、制动、转弯工况下骨架应力分布,进而判定骨架是否存在局部应力集中、是否满足结构疲劳限值。根据计算结果对模型进行优化,再次计算结果表明,骨架结构强度在材料的屈服极限内,且整体应力余量较大,满足性能要求,数值研究为车型设计与优化提供技术支撑。     

基于Hypymesh的公交车承载式车身静强度分析

文章以某公交车车架为研究对象,在solidworks中建立三维实体模型,然后导入Hypymesh中建立有限元模型,进行车身静强度分析。分析结果显示,该公交车车架的静强度后右轮扭转工况应力最大,非常接近车架材料的屈服极限,安全系数偏低,可考虑对此处结构进行改进。可见对车身预先进行静强度分析,可以有效避免各工况下由于车身强度不足而导致的车辆受损。     

发动机悬置系统极限强度与模态分析

为了校核某悬置系统是否满足性能要求,采用有限元技术对其进行极限强度分析,得到了其在垂向跳动工况、紧急制动工况和紧急转弯工况时的应力分布,均在其材料屈服范围之内。再对其进行模态分析,分析表明其前三阶模态频率均高于发动机的二阶点火激振频率,因此该悬置系统能够满足强度和模态设计要求。     

中重型汽车车架结构强度有限元建模与分析方法研究

考虑某中重型汽车整车状态下车架各部件间的接触、限位、运动学关系,应用ABAQUS软件建立了以车架模型为主体的整车计算模型,进行了三维有限元静强度计算分析.计算结果与试验结果的对比表明,模型计算值与试验应力值趋势吻合.在完备系统模型基础上进行了简化计算分析,简化分析结果与系统分析结果趋势一致,从而验证了该简化模型的正确性.     

悬索桥平行钢丝主缆强度模型研究及承载力评估

主缆是悬索桥的重要受力构件,美国国家公路合作研究项目报告(NCHRP Report 534)定义了脆性钢丝、有限延性和简化3种主缆强度模型。为准确计算及评估运营期悬索桥主缆的承载力,以某大跨度悬索桥为研究对象,进行开缆试验,采用3种强度模型对主缆承载力进行计算,对比分析各强度模型的适用性,并评估该桥主缆的安全性。结果表明：脆性钢丝模型综合考虑了各组钢丝的极限应力统计数据,具有较强的适用性;有限延性模型综合考虑了各组钢丝的应力～应变关系,宜在各组钢丝应力～应变曲线差异显著时使用;在未出现第五组腐蚀钢丝时,可采用简化模型初步评估主缆承载力;基于脆性钢丝模型、有限延性模型和简化模型得到的主缆下游跨中节段的承载力损失率分别为6.53%、10.65%、6.30%,安全系数分别为2.80、2.68、2.81;该桥最小安全系数大于设计值,主缆跨中节段在运营20余年后仍具有充足的安全储备。     

预应力混凝土连续刚构桥剪力滞效应分析

针对连续刚构桥悬臂施工过程中的实测数据出现的剪力滞现象,为了解决施工监控常用的空间杆系单元模型不能有效地反映并且计算实际施工过程中箱梁截面上的剪力滞效应的问题,对连续刚构桥悬臂施工阶段的荷载工况进行简化,给出各简化荷载工况对应的简化计算模型,推导各简化计算模型的剪力滞系数的计算公式,并通过计算公式计算施工过程中的箱梁截面应力与实测值对比。对比结果显示,通过简化计算模型计算得到的箱梁截面应力值相较实际值误差较小,在实际工程中具有一定的应用价值。     

某重型商用车前牵引有限元分析与试验研究

建立了某重型商用车车架及前端牵引装置的有限元模型,进行相应的扭转及牵引工况CAE分析,设计出满足要求的前牵引支座。确定了文章所建CAE分析模型与试验结果的差异,得出CAE分析时采用线性材料建模,在未达到材料屈服强度前,CAE应力值可以较准确的预测零件结构的应力,达到材料屈服强度后,CAE应力值比测试应力值稍大,且随着载荷增大CAE值与测试值的差异逐渐增大,该结论可以推广到其它CAE分析中,具有较高的参考价值。     

关于陡坡嵌岩抗滑桩桩前岩体临空宽度的研究

抗滑桩桩前岩体临空宽度确定是滑坡防治工程中的关键之一。文中运用 ABAQUS有限元分析软件建立陡坡嵌岩抗滑桩与岩体空间实体有限元模型，通过改变抗滑桩桩前岩体的临空宽度L值，分析在不同滑坡推力下抗滑桩桩前岩体的应力变化情况。结果表明，当桩前岩体滑面倾角为45°时，抗滑桩桩身所能承受的滑坡推力随着桩前岩体临空宽度增加而增加；当抗滑桩桩前临空宽度增加到6m时，极限滑坡推力几乎不受桩前临空宽度的影响。确定了抗滑桩桩前岩体的临空宽度与滑坡推力数值关系，并结合工程实例进行了验证。     

连续钢桁梁施工阶段整体节点局部应力分析

郑州黄河公铁两用桥主桥为国内首次采用无竖杆的三主桁斜边桁的空间桁架形式,其节点构造及受力复杂。主桥第2联连续钢桁梁采用悬臂拼装施工,为了解这种新型节点板在悬臂拼装施工最不利阶段时的局部受力情况,确保桥梁建造安全,建立第2联受力最大、有代表性的典型节点E80局部应力计算的精细有限元模型,进行节点板区域局部应力分析,得到节点板的应力分布情况。计算结果表明:在最大悬臂最不利工况下,与节点板相连接的各杆件主要承受压应力,应力水平低,分布比较均匀;节点板整体应力水平比较低,在节点板局部区域及下弦杆底板的某些区域应力值较大,出现应力集中,但应力值小于钢材的屈服强度,结构处于安全状态。     

考虑桩侧及桩后土拱联合作用的抗滑桩桩间距研究

为探究抗滑桩合理桩间距的计算方法,首先,考虑桩侧土拱及桩后土拱的联合作用,建立出相应的双土拱简化计算模型。其次,基于Mohr-Coulomb破坏准则及极限平衡理论,依次分析桩侧土拱、拱间土体及桩后土拱的受力特性。然后,以静力平衡与拱脚处截面强度为控制条件,分别获得桩侧土拱及桩后土拱的极限承载力,进而联立求解出联合作用时的极限承载力,并在此基础上,推导出抗滑桩合理桩间距计算公式。最后,通过某工程实例对此计算公式进行了验证,结果表明:理论计算与工程实例结果吻合较好,该公式用于抗滑桩工程中计算合理桩间距是可行的;并对比分析了其他现有理论计算结果与实际值存在偏差的原因,进一步验证了双土拱模型的优越性。此外,为探究合理桩间距的影响因素,依次分析了土体抗剪强度指标(内摩擦角及黏聚力)、抗滑桩截面尺寸(正面宽度及侧面宽度)、均布滑坡推力及滑坡推力分布形式(沿桩长方向)等参数对合理桩间距的影响,并综合考虑各参数拟合出合理桩间距的简化计算公式。结果表明:合理桩间距随土体黏聚力、抗滑桩侧面宽度及抗滑桩正面宽度增大近似呈线性增大,随土体内摩擦角增大呈非线性增长且增长速率逐渐增大,而随着滑坡推力的增大,合理桩间距呈现出非线性减小且趋势逐渐减缓。     

重卡悬架推力杆优化设计分析

重型卡车在使用过程中存在严重的推力杆失效现象,易造成车辆停驶和经济损失.推力杆主要应用于卡车或客车的非独立悬架的单轴或双后桥平衡悬架上,联接着车架与车桥.根据推力杆的结构和承载力的不同分为I字型推力杆和V型推力杆,I字型推力杆在以奔驰、斯太尔平台为主的车型中占绝对优势,而V型推力杆主要在断开式平衡悬架、空气悬架、橡胶悬架系统中得到广泛应用.本文以某重卡车型为例(其基本参数见表1),重点介绍I字型推力杆的优化设计,其分析方法同样适用于V型推力杆的设计. 2推力杆受力分析 2.1各轴垂直载荷分配 根据力和力矩平衡关系列方程,计算得到轴荷分配结果如表2所示.     

纯电动轻卡电池包支架强度分析及其改进

为了校核某纯电动轻卡电池包支架是否满足设计要求,对其典型的三种工况进行有限元强度分析,分析结果表明其在工况一和工况二时的最大应力小于其材料屈服强度,但是在工况三时的应力超过材料许用应力。通过在电池包支架上增加两根纵梁,改进之后其在三种工况下的最大应力为分别下降了8.9%、6.3%和14.5%,均低于其材料屈服,满足设计要求。     

某型汽车推力杆结构与疲劳性能分析

根据汽车推力杆的结构特点和承载模式,利用Abaqus软件对简单载荷下的不同结构的推力杆进行应力分析．并利用Fe—Safe软件对结果进行疲劳寿命计算,为推力杆结构设计提供参考。     

基于强度和延性的钢管混凝土拱桥抗震性能评估方法

为评估并量化钢管混凝土(CFST)拱桥的抗震性能,提出了基于强度和延性的抗震性能评估方法.首先通过有限元分别计算CFST拱桥各构件(弦杆、腹杆、吊杆、横向联系、吊杆横梁和桥面纵梁)在重力代表值和小地震(0.05g)作用下的内力,然后根据各构件的破坏模式计算其极限承载力、延性比和地震作用折减系数,最后通过屈服地面运动加速...     

某桥受船舶撞击受力行为影响分析

该文以某预应力混凝土梁桥受船舶撞击的工程实例,采用简化模型、空间杆系有限元计算分析模型、空间实体有限元计算分析模型等三种计算模型分别评定船舶撞击对该桥受力行为的影响。针对桥梁受船舶撞击后,分步骤分析,为尽快通车,以及下一步是否需要对该桥梁进行加固设计提供依据。