基于动态响应特性的点焊疲劳损伤与寿命预测研究

通过动态响应试验对单点点焊接头疲劳过程中固有频率的变化进行研究,查明了最适宜点焊疲劳损伤分析的模态阶数;并利用三维动态有限元模拟了点焊接头疲劳裂纹扩展过程中频率变化特性.最后根据疲劳试验数据,给出了适合于点焊接头的疲劳寿命预测方程.     

基于耐久性虚拟试验的车身结构疲劳分析

首先建立某款商务车刚柔耦合多体动力学模型,并对其悬架系统进行分析和验证,然后构建耐久性虚拟路面作为激励对整车模型进行虚拟试验,以获取车身边界动态载荷,最后利用静态叠加法算得车身结构的应力响应,并采用基于寿命的安全因子法对车身结构进行疲劳寿命预测,重点对路试开裂的后摆臂支座进行疲劳分析和结构优化。结果表明,基于寿命的安全因子分析法能更直观地分析结构的疲劳损伤状态。     

轿车底盘零部件耐久性虚拟试验方法研究

针对轿车开发过程中传统耐久性试验周期长费用高的缺点,以实车道路载荷谱采集试验为基础,应用多体系统动力学(MBS)和有限元(FEA)仿真技术建立整车的虚拟仿真模型,通过耐久性虚拟试验实现整车开发过程中底盘零部件疲劳寿命的有效预估。将疲劳寿命的仿真值与试验值进行对比分析,结果表明两者具有较高的一致性,说明耐久性虚拟试验可以有效地实现关键零部件的疲劳寿命预测。     

铝合金点焊接头疲劳性能研究及寿命分析

为了支持多环形纹路表面电极帽式铝合金点焊接头在车辆正向开发中的设计应用,设计并开展了一系列的铝合金点焊接头疲劳试验研究和疲劳寿命预测方法研究。过程中获得了点焊接头的载荷-寿命对应关系,总结了铝合金点焊接头疲劳强度受载荷方向、母材强度及厚度等因素影响的普遍规律,分析了铝合金点焊接头的疲劳失效破坏模式,并提出了评价铝合金点焊接头疲劳寿命的S-N曲线,可以有效指导铝合金点焊接头的抗疲劳设计开发工作。     

轿车后副车架多轴疲劳分析

以某轿车五连杆独立后悬架的副车架为研究对象,根据台架试验方法建立了后悬架系统有限元模型,利用虚拟应变片技术和焊缝寿命预测技术,通过CAE分析与台架试验测试相结合,通过改进结构降低裂纹位置的疲劳损伤值,解决了该后副车架在台架试验中焊接位置出现裂纹的问题.改进结构一次性通过了8通道耐久性台架试验,表明有限元分析与台架试验相结合的方法可有效预测副车架焊缝疲劳寿命.     

电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析

为提高电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析的准确性,基于实测载荷谱和台架试验开展疲劳寿命分析.首先建立差速器壳体有限元模型,基于液压伺服系统、应变测试系统等设计了动态载荷加载试验系统,并分别进行了相同条件下的试验和有限元分析,验证了有限元模型的精确性,在此基础上,基于实测载荷谱,综合运用验证后的有限元模型、名义应力法、壳体...     

后悬架系统试验载荷分析与验证研究

基于实测数据在ADAMS/CAR中建立多连杆后悬架系统多体动力学模型和虚拟台架模型,以后悬架系统实物试验工况为输入条件,通过虚拟试验分析获取悬架系统级工作载荷,并与实际试验结果进行对比验证。结果表明,虚拟试验分析所得载荷结果与实际试验结果在系统刚度、载荷分配、时域、频域和系统传递特性等方面趋势基本一致,该虚拟试验模型具有较好的精度,其分析结果可为悬架系统级疲劳寿命分析和结构优化提供有效的载荷边界条件。     

基于模态应力恢复的汽车零部件虚拟疲劳试验方法

基于有限元模态分析、柔性多体动力学求解和疲劳寿命预测的相关理论,通过模态应力恢复得到了汽车零部件疲劳载荷历程,并将其应用于虚拟疲劳试验,解决了汽车设计过程中无法快速、准确预知零部件疲劳寿命的难题。该试验方法应用于某车双横臂独立前悬中的下横臂,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息。结果表明该虚拟疲劳试验方法可作为汽车设计过程中的有效试验手段。     

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%。     

基于有限元的复合钢混凝土桥梁热点应力分析

复合钢混凝土桥梁在其使用周期中受交通荷载影响产生显著动态影响,此时焊接接头是桥梁最薄弱部位之一。采用热点应力法(HSM),对考虑车速和路面粗糙度的焊接变形疲劳接头进行了疲劳寿命评估,用实体单元模拟焊接接头,建立三维动态车—桥互动模型。考虑桥式车辆与路面粗糙度动力相互作用,考虑全局和局部的应力和对疲劳寿命的高散射动态放大效应。局部方法表明,详细的局部应力定义是评估现有道路桥梁疲劳性能的基础。此外讨论了年交通量增长率对疲劳寿命的影响。