某乘用车排气系统振动性能的优化EI北大核心CSCD

为改进某乘用车排气系统的振动性能,建立了其有限元模型,用Nastran软件进行静力学和动力学计算、吊耳位置评估和排气系统的运动包络面计算。以最小化挂钩垂向动态载荷最大值与标准差和吊耳的静变形量与预载力标准差为目标,以吊耳隔振量不小于20dB为约束条件,以吊耳和波纹管动刚度为优化变量,建立了排气系统振动性能的多目标优化模型。优化结果表明,挂钩垂向动态载荷最大值与标准差和吊耳的静态变形量与预载力标准差都有明显降低,文中提出的优化方法对控制排气系统振动和提升结构疲劳耐久性有重要的参考价值。     

排气系统用409不锈钢热疲劳性能试验研究

不锈钢SUH409L在汽车排气系统广泛使用,在排气系统高温环境中零件材料承受高温应力和热振动疲劳,按照国内相关试验标准利用高温炉对SUH409L不锈钢进行高温拉伸试验,得到材料高温力学性能在不同温度的屈服强度和抗拉强度;通过热疲劳试验,获得SUH409L在500℃、600℃、700℃时热疲劳S-N曲线.试验结果对SUH...     

某乘用车排气系统振动性能的优化

为改进某乘用车排气系统的振动性能,建立了其有限元模型,用Nastran软件进行静力学和动力学计算、吊耳位置评估和排气系统的运动包络面计算。以最小化挂钩垂向动态载荷最大值与标准差和吊耳的静变形量与预载力标准差为目标,以吊耳隔振量不小于20dB为约束条件,以吊耳和波纹管动刚度为优化变量,建立了排气系统振动性能的多目标优化模型。优化结果表明,挂钩垂向动态载荷最大值与标准差和吊耳的静态变形量与预载力标准差都有明显降低,文中提出的优化方法对控制排气系统振动和提升结构疲劳耐久性有重要的参考价值。     

汽车排气系统疲劳耐久性的CAE分析研究

针对某型汽车排气系统的结构疲劳耐久性问题,提出了基于MSC.Fatigue的CAE分析方法.即通过合理处理汽车排气系统的实体模型来建立有限元模型,并模拟装车时的行驶状态对有限元模型进行边界条件加载,进而利用MSC.Fatigue对应力计算结果进行疲劳寿命分析,从而解决了寻找排气系统疲劳损坏易发位置和模拟计算疲劳寿命的问题.     

汽车排气系统局部疲劳耐久性试验仿真分析

针对汽车排气系统局部结构的疲劳耐久性试验周期长的问题,提出了基于MSC.Fatigue的CAE仿真分析方法.建立了基于有限元法的某汽车排气系统计算模型,并模拟了该排气系统局部结构疲劳耐久性试验状态,获得3种方案相应工况下应力计算结果,进而利用MSC.Fatigue对应力计算结果进行疲劳寿命分析.结果表明,按方案1设计的...     

基于ANSYS的汽车后桥焊接变形优化

建立了某汽车后桥的有限元模型,确定了材料热物理性能参数和热源模型,介绍了利用生死单元方法模拟焊缝金属的填充过程,并根据实际情况制定了焊接变形合格范围.采用ANSYS有限元仿真技术对后桥焊接变形进行了预测及优化,通过改变焊缝的焊接顺序及方向实现了抑制焊接变形的目的.结果表明,优化后后桥焊接变形量最小为1.3 mm,模拟计算结果与实测结果相吻合.     

排气系统吊钩位置优化分析

排气系统吊钩与车身相连,它的振动对车身的有着明显的激励作用.文章通过有限元方法建立排气系统模态模型,赋予发动机及悬置,橡胶吊耳等参数.基于MSC.Nastran进行模态求解,计算出从0-200Hz模态结果,验证排气系统的模态与怠速频率避频.通过平均驱动自由度位移(ADDOFD)法,找出合理的排气系统各个吊点的布置位置.     

正交异性钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳性能研究

为研究正交异性钢桥面板纵肋对接焊缝的疲劳敏感区域,确定合理的构造参数,设计制作2个带纵肋对接焊缝的钢桥面板模型试件进行疲劳试验,采用ANSYS软件建立钢桥面板有限元模型计算纵肋对接焊缝截面的纵向应力,建立纵肋对接焊缝子模型分析焊缝宽度、形状和纵肋厚度对焊缝截面纵向应力的影响。结果表明:2个试件的疲劳裂纹均出现在纵肋对接焊缝外侧圆弧过渡区,然后向纵肋底部和腹板延伸;纵肋对接焊缝截面的纵向应力在底部水平段和圆弧过渡区较大,且在外侧圆弧过渡区存在应力集中,为疲劳敏感区域;减小焊缝宽度、优化焊缝形状、增大纵肋厚度均能减小焊缝截面的纵向应力,提高疲劳性能,其中增加纵肋厚度效果最显著。     

CFD在排气系统表面温度分析中的运用

汽车零件热保护仿真分析需要排气系统表面温度作为输入条件。考虑了排气系统内部结构对排气系统表面温度分布的影响,在整车环境下建立排气系统内部及外部流动的CFD模型,并利用Fluent软件计算排气系统表面温度。CFD分析结果与实验结果吻合较好,表明CFD分析手段可以用于计算排气系统表面温度。结合传热学相关理论知识与排气系统表面温度CFD分析结果,总结排气系统表面温度分布特点。     

车辆荷载作用下钢箱梁焊缝应力响应特性研究

依托某大跨径悬索桥钢箱梁工程实例,基于ANSYS软件建立全桥梁单元模型与局部钢箱梁板单元模型,并将不同尺度的模型进行耦合,实现钢箱梁边界条件的准确模拟;然后,依据公路桥梁通行车辆荷载特点,设置车轮荷载在4种不同的横向位置加载的工况,计算不同工况下U肋对接焊缝、U肋与横隔板焊接焊缝的应力响应特点与差异;最后,分析各类焊缝在车辆荷载作用下的应力响应影响面,确定车轮荷载对焊缝的影响范围与程度,为钢箱梁疲劳计算的焊缝模拟与疲劳应力响应计算提供一定的参考。     

考虑过盈配合的悬架控制臂焊缝疲劳分析

为了准确地评估悬架控制臂的焊缝疲劳寿命，在考虑过盈装配应力基础上进行了焊缝疲劳分析。对比了理论计算和有限元方法计算的控制臂过盈装配应力，对耐久载荷进行了等效处理，将耐久工况简化为三个简单工况。介绍了“VOLVO”焊缝疲劳分析方法，使用该方法校核了控制臂焊缝疲劳寿命。分析结果与台架试验结果较为一致，优化方案顺利通过整车耐久验证。     

发动机排气歧管开裂原因分析

某发动机排气歧管在台架试验过程中开裂,通过对其失效特征以及表面氧化物形态进行分析,得出排气歧管开裂为热疲劳开裂,其过程为表面氧化层不断形成和开裂,排气歧管发生热疲劳开裂的原因主要与其局部呈内凹形结构有关.     

模数式伸缩缝疲劳寿命评估及其更换施工分析

本文针对模数式伸缩缝中梁疲劳断裂问题展开分析,以青银(青岛至银川)高速公路河北段桥梁用到的模数式伸缩缝为原型建立模数式伸缩缝中梁疲劳分析有限元模型,并选取国外BS5400规范及AASHTO规范对其进行疲劳寿命评估,对比分析整体安装及半幅安装焊接为整体两种施工方法下的疲劳寿命,并分析了相邻支撑横梁间距、中梁截面尺寸、钢材弹性模量及半幅施工时焊缝位置对中梁疲劳寿命的影响。结果表明:模数式伸缩缝中梁应力状态对车辆轮载比较敏感,应采用轮载作用次数来评估其疲劳寿命;半幅安装焊接为整体的更换施工方法对中梁疲劳寿命影响显著,BS5400规范及AASHTO规范下疲劳寿命均降低超过50%;支撑横梁间距及中梁截面尺寸为中梁疲劳寿命的显著影响因素,而钢材弹性模量为一般影响因素,焊缝位置在一定范围内显著影响中梁疲劳寿命。     

4D20轿车柴油机曲轴系统动力学分析

建立了某2.0L高速直喷轿车柴油机曲轴系统动力学模型,并利用该模型进行了曲轴系统扭转振动分析、弯曲振动分析和疲劳强度分析.结果表明,该曲轴轴系的扭转振动、弯曲振动都达到了设计要求并且无扭转共振发生,其额定转速下前端单-阶次的最大扭转振动角小于0.2°,最小高频疲劳安全系数为1.324,柴油机动力学性能良好,满足工作要求.     

考虑机械约束的气缸盖低周疲劳试验与寿命预测

以某柴油机气缸盖为研究对象，开展了气缸盖低周疲劳试验方法研究和仿真分析评估工作，用以评价气缸盖的低周疲劳寿命。在试验研究中，考虑螺栓预紧载荷，结合刚度匹配计算，使气缸盖在试验状态下的预紧状况与整机接近，在燃气热负荷试验台上对气缸盖开展了2 000次低周疲劳考核，经探伤未发现热裂纹。基于子模型分析技术，运用塑性应变能理论，计算了气缸盖火力面考察点的低周疲劳寿命，分析表明，寿命最低的考察点位于排气鼻梁区，其寿命为2 863次。试验和仿真结果均表明，该气缸盖满足低周疲劳寿命大于等于2 000次的设计要求，验证了气缸盖低周疲劳试验方法的合理性和有限元分析的准确性。     

基于路面退化模型的在役拱桥吊杆疲劳分析

现有在役拱桥吊杆疲劳分析中,较少考虑车-桥耦合振动因素,致使分析成果具有一定局限性。该文综合考虑车-桥耦合振动和路面平整度退化影响,将路面平整度退化模型引入拱桥吊杆疲劳分析中,结合交通量增长和路面等级退化以及车速等影响因素,建立了新的吊杆疲劳分析模型。以某拱桥为工程背景,对比分析了典型吊杆的疲劳损伤与疲劳寿命的影响因素。结果表明:在设计基准期内,基于车-桥耦合因素的在役拱桥吊杆疲劳分析得到的疲劳损伤较大、疲劳寿命较短,计算结果更加精确,研究成果对桥梁结构的正常使用状态评估有一定的促进意义。     

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.     

汽车排气系统的流场分析与优化

给出了某汽车排气系统一维非定常流动的气体动力学方程组和三维模拟数学模型.建立了该汽车排气系统与发动机的联合模型,并利用此模型得到了排气系统进口温度、质量流量、密度等参数.以此作为边界条件,利用三维CFD软件对该汽车排气系统流场进行了模拟,找到了影响排气系统背压的关键结构并进行了优化.结果表明,模拟结果与试验结果吻合性良好,优化后排气系统背压由40.5 kPa降至30 kPa.     

摩托车排气系统振动分析与改进

针对某三轮摩托车排气系统存在的强烈振动,将试验模态分析技术和有限元计算模态分析相结合,基于Hypenllesh软件建立、修正了排气系统有限元模型,得出了排气系8＆6I~N有频率和模态振型图;对修正模型进行了瞬态响应分析,选取特征点表征排气系统的振功能量大小,分析对比悬置点在改进前后特征点的加速度均方根值变化情况,验证改进后取得的较好效果,为下一步减振降噪改进奠定了基础。     

基于超声导波的钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹检测方法

纵肋对接焊缝疲劳开裂作为钢桥面板结构的重要失效模式之一,严重危害桥梁结构耐久和安全运营。通过引入超声导波技术,结合对接焊缝的几何特点与疲劳失效特征,建立了基于超声导波的钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹检测方法。首先搭建了超声导波裂纹检测试验系统,并结合钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳试验,对超声导波检测纵肋对接焊缝裂纹的适用性和准确性进行了验证。在此基础上,通过数值分析方法探究了超声导波在纵肋对接焊缝局部区域的传播机制,并进一步分析了不同焊缝与裂纹参数对超声导波传播的影响规律。研究结果表明:采用超声导波方法能够有效检测钢桥面板纵肋对接焊缝的疲劳裂纹,并确定疲劳开裂的位置;超声导波有限元理论分析与试验测试结果符合较好,验证了有限元模型的正确性;采用单面激励的方式在纵肋中形成的超声导波包括A₀和S₀模态,其中A₀模态占主要部分,超声导波传递至焊缝形成的反射波以A₀模态为主,而较深裂纹形成的反射波以S₀模态为主;不同焊缝和裂纹参数对超声导波的反射波和透射波表现为差异性的影响。所采用的基于超声导波的对接焊缝疲劳裂纹检测方法,可为钢结构桥梁疲劳损伤的检测与监测提供科学依据。