基于载荷谱的轿车后车身耐久性能分析

本文以中心开发的乘用车后车身的疲劳耐久特性作为研究对象,截取整车后半部分白车身建立有限元模型,以实测车轮六分力载荷谱经多体动力学仿真分析输出的后悬架安装点激励作为疲劳计算的载荷输入。在此基础上,通过疲劳仿真分析软件FEMFAT分别对开发车与竞品车后车身疲劳寿命进行了对比分析,并将仿真分析结果与试验结果进行了对标,为该乘用车车身的设计开发及改进提供重要依据。     

车架弯扭组合台架疲劳试验仿真

为考虑商用车车架总成在用户使用中受扭转时的工况,台架试验引入了车架轴间扭转角参数。利用车架轴间扭转角度加载就可以利用室内车架疲劳试验台架尽可能的模拟车架的实际工况。然而在试验过程中发现,台架试验与CAE分析模型简化上的差异,导致结果出现较大的差异。本文为提高仿真的精度,建立了尽可能与试验模型一致的仿真模型。在建立台架仿真的模型时,考虑前后悬连接方式对车架的影响,在需要特别关注的部位设置了接触,同时考虑了结构的几何非线性和材料的塑性性能。利用Abaqus有限元软件完成了车架仿台架扭转分析,得到了结构的应力分布,然后将应力结果导入到疲劳软件,计算出结构的损伤和寿命。得到结果与台架试验结果吻合,一致性较高。     

基于ANSYS的轿车转向节疲劳寿命分析

提出了疲劳破坏是汽车转向节在实际工作中主要存在的一个问题,采用B级路面谱输入ADAMS软件建立的整车模型,得到转向节的载荷谱,并在ANSYS中建立了某型轿车转向节的有限元分析模型,对其进行了静力强度计算,通过名义应力法并结合QTS00—7材料的S-N关系,利用ANSYS中的Fatigue模块进行了结构整体的疲劳寿命计算。计算结果表明。转向节的疲劳寿命达到要求。     

基于限购城市的新能源乘用车产业发展潜力模型研究

当前,限购城市仍是新能源乘用车主要推广的区域市场。为了量化限购城市的新能源乘用车发展潜力,本文构建了基于限购城市的新能源乘用车产业发展潜力模型,将发展潜力细化为3个一级指标的9个二级因子,其中为了评估新能源汽车牌照驱动的效果,还构建了新能源汽车牌照价值模型,利用熵权法对实证数据进行权重分析和评价。模型计算结果显示,牌照对新能源乘用车的发展潜力影响最大,北京市在新能源乘用车上发展潜力最大。     

基于断裂力学的老龄钢桥剩余寿命与使用安全评估

提出了基于断裂力学评估老龄铆接钢桥剩余寿命与使用安全的基本方法。根据铆接构件的疲劳破坏特征,建立了铆接钢桥简化断裂分析模型。鉴于简化断裂分析模型的不足,建立了铆接构件断裂分析模型,该模型可合理计入铆接构造、钉载等对疲劳裂纹扩展的影响。运用板壳断裂力学有限元程序,经计算回归得到了铆接构件断裂分析模型的几何修正因子公式。按铆接构件简化断裂力学模型和构件断裂力学模型,计算了浙江路桥主要杆件的剩余寿命,结果表明:按后者计算的剩余寿命均比前者降低约35%,可见钉载、钉孔应力集中等的影响是显著的。为保证正常使用功能,简化断裂分析模型和构件断裂分析模型的超声波探测间隔分别为4、2 a;若按保证主桁结构承载安全,则探测间隔已超过100 a,这样的探测间隔在一般情况下已无须考虑。     

基于实测载荷谱的白车身疲劳寿命计算

通过六分力轮测试系统实测了某型乘用车在试车场运行的载荷谱数据,以此作为输入,并综合有限元分析、多体动力学分析和疲劳分析等多种CAE手段,对该乘用车白车身在实测载荷谱作用下的疲劳寿命分布进行了计算分析.同时,给出了符合真实工况的试验与虚拟相结合的白车身一体化疲劳分析流程,该流程同样适用于底盘零部件的疲劳分析.     

焊接式索夹疲劳寿命分析方法及评价

针对焊接式索夹在新田长江大桥中应用的实际情况,通过数值计算分析焊接式索夹的疲劳性能并对焊接式索夹的疲劳寿命做出评价。首先建立新田长江大桥的有限元模型,分析该桥在恒载和疲劳荷载下的静力特性。然后分析焊接式索夹的几何构造并建立焊接式索夹的数值模型,利用子模型技术分析该索夹在不同荷载下的力学特性。最后,根据相关规范比较适用于新田长江大桥焊接式索夹焊缝的疲劳试验数据,通过经验公式与FE-SAFE计算出焊接式索夹焊缝的疲劳寿命。研究结果表明：数值计算和经验公式计算结果较为接近,该索夹的对数疲劳寿命约为10。新田长江大桥焊接式索夹在设计使用年限内不会发生疲劳破坏。     

超高车辆-桥梁上部结构撞击力的工程计算方法

为了弥补中国在超高车辆撞击桥梁上部结构领域研究的不足,完善其工程设计方法,在超高车辆撞击桥梁上部结构的事故案例调查和精细化有限元分析的基础上,提出了超高车辆-桥梁上部结构撞击的简化计算模型,建立了简化模型的微分方程组,利用数值试验的方法确定了简化模型中的部分参数,从而得出简化计算模型的撞击荷载;为了满足工程设计的需要,在简化模型的基础上提出了形式简单的撞击力设计公式,以表格的形式给出了设计公式中基本参数的主要取值,并将简化模型和设计公式的计算结果与有限元结果进行了比较。结果表明:根据简化模型和设计公式计算得到的撞击荷载与精细有限元模型的计算结果吻合较好,且偏于安全,可为工程设计提供参考。     

乘用车与行人碰撞腿部保护设计要素研究

在MADYMO中建立了汽车前端结构的多体简化模型.利用Modefrontier进行了参数灵敏度分析以及不同工况下的优化设计.分析了汽车前端结构参数对行人腿部碰撞性能影响的规律性,并在吸能块和副保险杠支撑系统方面.总结出一些通用的有利于行人腿部保护的乘用车前部结构设计方法和改善建议.对某款车型的腿部保护设计进行了改进,改进后其腿部保护性能有了大幅提高.     

基于时变可靠度理论的正交异性钢桥面板疲劳分析

构建了一种时变可靠度理论分析框架,并以某大跨桥梁采用的正交异性钢桥面板截面作为工程背景进行疲劳分析,依次建立考虑多级荷载作用下的剩余强度模型,并按照剩余强度等效原则简化变幅应力,在此基础上,考虑交通荷载模型车质量随时间增长变化,建立时变疲劳可靠度理论分析系统。以某斜拉桥跨中节段作为工程背景,说明了整个时变可靠度分析流程,通过计算表明:正交异性钢桥面板以时变疲劳可靠度理论进行分析时,计算得到时变疲劳可靠度随着时间不断减少,给养护以及设计工作者进一步参考。     

排气系统支架及实体焊缝热振动疲劳评估研究

为实现发动机排气系统在各种工作状态下的复杂热振动疲劳性能评估,文章通过对输入数据的测量和模型的简化、对标,建立等效仿真模型.采用时域的结果对排气系统热端评估热振动疲劳,研究了温度、制造公差对疲劳结果的影响范围,量化了安全系数指标范围.在焊缝疲劳方面,建立实体焊缝模型,规范焊缝建模参数,以主S-N曲线法为核心算法进行新的...     

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CDTire的车辆动态载荷提取方法

为了在车辆设计阶段快速有效地排查疲劳耐久问题,建立了基于CDTire的整车动态载荷虚拟路面提取方法,并研究了路面与轮胎对车辆载荷提取与疲劳分析的影响。结合整车动力学模型,应用5款轮胎的CDTire模型,分别在不同频率特性的路面上提取了车辆轮心动态载荷,通过对比载荷时域曲线和伪损伤,分析了不同轮胎对车辆动态载荷的影响。由分析结果可知,乘用车的簧上质量较小,轮胎因素对底盘动态载荷影响较小。     

两种扭转梁式悬架对某微型乘用车的隔振性能影响分析

利用有限元软件NASTRAN对某微型乘用车后悬架扭转梁进行模态分析,并在ADAMS中建立该微型乘用车的整车刚柔耦合模型,比较两种不同的扭转梁结构对悬架隔振性能的影响,从而分析扭转梁式后悬架对整车行驶舒适性的影响,为改进扭转梁的设计提供了依据。     

桥梁桩基础沉降简化计算

本文利用剪切位移法分析计算软质基岩上的嵌岩桩沉降变形。对嵌岩桩的沉降计算模型进行简化,并利用该简化模型进行实际工程的计算,结果表明,当桩顶荷载较小时,计算值往往偏大;当荷载在设计值附近时,剪切位移法计算结果和实测值基本一致,因此,在实际工程中可以采用本文的简化模型求解桥台桩基础的沉降。     

在役钢管混凝土拱桥吊杆疲劳可靠性分析

视中、下承式钢管混凝土拱桥吊杆的疲劳性能为随机变量,吊杆的应力历程为随时间变化的随机过程,提出了基于累积损伤模型的半动态疲劳可靠性分析模型。以依兰牡丹江大桥为例,通过广泛的资料调查,选择合适的吊杆疲劳性能参数,确定年交通量,并作出了合理的交通量预测,通过现场交通量调查,了解车辆的组成,建立了车辆荷载频值谱,通过建立有限元模型,计算得到吊杆响应,利用Monte-Carlo法对吊杆的疲劳可靠度作出了分析。     

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.     

大跨径钢桥沥青铺装疲劳应变三结构体系计算方法

为解决钢桥面沥青铺装疲劳设计应变没有解析公式的问题,进行了整桥平面弯曲应变简化计算模型、钢箱梁扭转横向弯拉应变计算简化模型、局部钢桥面沥青铺装叠层梁应变简化模型等3个结构体系的分析,采用弹性支承多跨连续梁模型与弹性地基梁模型,结合拉索当量支撑刚度、主梁抗弯刚度、钢箱梁截面抗扭刚度、桥面板加劲肋当量支撑刚度等作为计算参数...     

某柴油机缸体主轴承座开档圆角开裂问题分析

应用有限元分析方法,针对试验失效方案建立有限元模型,并进行适当简化。按照试验工况,加载相应边界,计算在各工况下缸体失效部位的应力分布,以及在冲击负荷作用下的疲劳安全系数,查找失效原因,并对优化方案进行仿真校核,保证新方案结构的可靠性。     

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...