基于DoE的内燃机平衡轴优化设计

运用GT-Crank软件,建立直列4缸发动机模型,以发动机y方向二阶往复惯性力为优化目标,以平衡轴的结构参数为设计变量,进行仿真及DoE分析,并由DoE优化设计的结果设计计算平衡轴的结构尺寸。仿真数据表明,加装平衡轴后,y方向二阶往复惯性力大幅降低。     

重型载重车平衡悬架系统技术提升

由于重型载重车承载力大且使用工况恶劣,导致整车平衡悬架平衡轴总成在使用过程中平衡轴断裂、平衡轴支架产生裂纹等故障频发,严重影响客户正常使用,同时使得售后维修及索赔成本大大增加。文章针对平衡轴总成在使用过程中的失效模式,对重型载重车的平衡悬架系统进行技术提升,在原有技术及结构基础上,设计了一种新结构平衡轴总成,从而大大降低了平衡轴总成故障率,最大程度的提高了平衡轴总成使用寿命。     

一种新结构重型汽车用平衡轴总成

由于重型自卸车承载力大且使用工况恶劣,导致整车后悬架平衡轴总成在使用过程中平衡轴断裂、平衡轴支架产生裂纹等故障频发,严重影响客户正常使用,同时使得售后维修及索赔成本增大;该文针对平衡轴总成在使用过程中的失效模式在原有技术及结构之上,设计一种新结构平衡轴总成,从而降低平衡轴故障率,最大程度的提高平衡轴使用寿命。     

三缸发动机缸体及平衡轴强度分析

三缸机相对于其他多缸机平衡问题更加复杂,可采用平衡轴设计来抵消发动机工作中的不平衡力矩,而增加平衡轴后发动机结构强度面临挑战。以某三缸发动机升级机型的结构强度为研究对象,搭建动力学模型获取发动机缸体所受的工作载荷,搭建有限元模型对平衡轴及缸体进行应力分析,使用疲劳软件对缸体进行疲劳强度校核。最后通过应变测试对仿真结果中的危险位置进行验证,保障发动机结构强度设计可靠性。     

基于PLAXIS 3D的隧道围岩结构仿真分析

文章结合连云港主体港区东疏港高速公路隧道开挖实例工程项目,对隧道围岩结构的类型及失稳破坏特征进行了分析,通过采用有限元分析软件PLAXIS 3D TUNNEL(三维隧道软件)对实例隧道进行仿真计算分析,仿真结果表明:PLAXIS 3D TUNNEL软件可以很好的对隧道结构工程的变形和围岩结构稳定性进行仿真分析,输出的结果包括隧道总体位移、隧道平均应力、衬砌板轴向力等,当岩体及衬砌等参数变化时,衬砌轴应力也将随之变化。通过数据拟合可以得到隧道围岩衬砌轴应力关于隧道各个随机变量的数据变化函数和曲线,为隧道风险分析模型的建立及隧道围岩结构的失效概率分析提供数据参考。     

弹簧制动缸支架失效分析与解决方案

针对某商用车后桥弹簧制动缸支架在可靠性试验中发生断裂问题,综合运用失效零件形貌分析、材料性能检验、有限元仿真分析等方法展开研究,根据有限元强度与刚度仿真分析结果确定了失效原因,并进行了结构优化。优化结构经仿真验证,强度与刚度均能满足使用要求,并通过可靠性试验验证。通过有限元仿真分析的方法解决了弹簧制动缸支架断裂失效的问题并且起到了轻量化的效果,验证了有限元仿真分析的准确性,并为解决类似结构的失效问题提供了可靠的仿真依据。     

基于Abaqus的燃油箱随机振动疲劳分析

随机振动疲劳失效是汽车零部件产品主要失效模式之一,传统设计经验存在优化方向不确定等缺点,从而导致产品的过设计。为此,文章主要结合Abaqus有限元分析软件,以燃油箱为研究对象,基于扫频法,对标试验与仿真加速度频响峰值,确定仿真阻尼参数大小,随后基于该阻尼参数大小,进行燃油箱随机振动仿真,获得绑带Rmises应力,初步评判失效风险,并根据频响峰值处振型优化绑带结构,最后进行燃油箱随机振动验证,结果表明,优化后的绑带结构强度较高,未发生疲劳断裂现象,研究结果对产品设计提供了优化方向,降低了开发成本,缩短了开发周期。     

汽车座椅动态试验CAE分析及结构优化

通过构建某车型后排座椅骨架的有限元分析模型,根据欧洲经济委员会ECER17法规中关于座椅抗惯性的动态试验标准要求,对某汽车后排座椅进行抗惯性动态试验仿真分析。仿真分析结果揭示了座椅结构的应力集中位置,以及座椅结构中容易导致试验失效的薄弱环节,为正确设计以及合理调整改善结构方案提供了依据。通过优化设计,完善了产品的结构。     

基于斯太尔平衡轴轴承间隙测量方法的探究

平衡轴是重型汽车的重要组成部分,然而斯太尔平衡轴作为一款经典的整体式平衡轴,广泛应运于重型汽车行业。斯太尔平衡轴的结构较为复杂,分装过程繁琐,若不能严格按照装配工艺要求进行操作,就会出现平衡轴漏油、轴承磨损等失效模式。由于受测量手段的约束,在平衡轴分装过程中最困难的就是如何测量出轴承轴向0.1-0.3mm的间隙,从而进一步地正确选配斯太尔技术所给的七种定位垫圈。本文从假设使用工装代替平衡轴头出发,模拟平衡轴分装过程,用测量规间接测出轴承轴向间隙,再加上理论值,从而得出定位垫圈的厚度,进行正确选配定位垫圈。     

基于CAE的密封圈失效分析及设计优化

文章针对某项目在制动系统开发过程中出现密封圈疲劳失效的问题,运用CAE仿真方法对疲劳失效的设计进行强度分析,再现了疲劳失效的位置。根据对CAE仿真结果的分析,优化改进密封圈槽的设计,改进后的设计通过台架疲劳试验验证,疲劳性能得到了明显提升。由此可见,建立可靠的CAE仿真分析模型可以有效降低产品开发过程中的盲目性,减少试验的数量,缩短产品的开发周期。     

关于提升转向伸缩轴质量的方案研究

市场反馈原花键式转向伸缩轴失效严重影响行车安全,通过失效模式分析、整车机理分析、静扭对比试验分析,文章从几个方面进行结构的设计改进及优化,提出了采用滚珠式伸缩轴替代原有花键式转向伸缩轴的优化提升方案,降低市场质量问题。     

某重型汽车后钢板弹簧断裂失效分析

文章通过断口分析、硬度检测、金相组织检验、化学成分分析对早期断裂失效的某重型汽车钢板弹簧进行了综合分析。分析结果表明:平衡轴壳边缘引起钢板弹簧表面划痕,在该位置产生应力集中,形成疲劳裂纹源,在交变应力载荷作用下钢板弹簧发生早期疲劳失效。     

重型汽车专利摘编(一)

专利名称:重型卡车平衡轴 专利申请号:03210830.3 公开号:2590787 申请人:闵成 本平衡轴使左右端轴分别与左右平衡架下部轴孔过盈配合,中间连接轴架在左右平衡架上端轴槽内,并由瓦盖、螺栓紧固,将左右平衡架联接推力杆头部位由原来丁字型结构改为工字型结构,并在左右端轴上设置支架,该支架上部用螺栓固定在平衡架工字部位端面上,该支架下部轴孔与左右端轴过盈配合,轴盖通过螺栓固定在左右端轴上,增加抗弯、抗剪、抗拉能力,提高产品使用寿命.     

半挂牵引车全浮式驾驶室悬置失效安全性问题研究

笔者曾在此前多个文献中分别研究了半挂牵引车全浮式驾驶室悬置系统平顺性和悬置参数优化性问题,并进行了驾驶室悬置系统刚柔性限位能力分析,为全浮式驾驶室悬置系统设计提供了有意义的参考。驾驶室悬置弹簧在一些特殊情况下可能会存在失效的可能,项目委托企业需要了解在悬置系统失效的情况下驾驶室的安全性问题。因此,本文面向驾驶室安全性问题建立了全浮式驾驶室主体结构非线性有限元分析模型,并分别针对驾驶室后悬置失效、前悬置失效和模拟跌落冲击的情况,对驾驶室进行了动态仿真分析,得到了结构的应力和变形,分析了结构失效的部位和形式,并提出了改进设计建议,为企业掌握其产品的安全性能提供了所需的参考。     

基于Johnson Cook失效分析的座椅背板结构优化

依据法规GB 15083-2019《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》,对带座椅背板结构车身进行行李动态冲击仿真分析,并对仿真分析与试验结果进行相关性分析。针对座椅背板结构失效,在有限元仿真模型中引入Johnson Cook失效模型,来提高CAE分析结果与试验的相关性。在对标相关性良好的有限元模型基础上,引入DOE正交试验矩阵,进行座椅背板结构及连接螺栓等级的综合优化设计,确保车身结构及座椅总成满足行李动态冲击法规试验的要求。     

某三缸发动机平衡轴机构设计与分析

以某直列三缸发动机为研究对象,对其旋转惯性力、往复惯性力及其力矩进行了平衡分析,确定采用单根平衡结构对发动机进行平衡。通过计算确定了平衡轴的关键设计参数,保证一阶往复惯性力矩得到有效平衡,减小了发动机的振动。同时对平衡轴机构进行了有限元分析,结果表明平衡轴的应力和变形量均满足设计要求。     

SX2150K系列车型平衡轴密封改进

针对SX2150K系列越野车平衡轴渗漏问题,进行了零部件结构分析和渗漏机理分析,提出了防止平衡轴渗漏的改进思路与解决方法。     

基于Abaqus某型号中冷器振动失效诊断

企业为节省产品现场试验费用,开发同类产品现场试验与有限元仿真关联研究与验证,以确保有限元分析与现场试验的高度吻合,两者结果误差应在5%以内。据此运用FEA技术对产品设计快速响应,使得设计变更更有针对性。文章以某型号中冷器为研究对象,进行谐响应仿真后发现产品失效。为解决失效问题,理论联系实践,依据产品动力学方程及系统幅频特性曲线,找出影响产品失效的关键因素─频率比。     

基于PSD的矿用车平衡轴支座螺栓失效仿真分析

针对某矿用自卸车平衡轴螺栓早期失效问题,以该型自卸车车架为研究对象,重点关注平衡轴连接螺栓。以Hyperworks平台建立有限元模型,对车架进行基于功率谱密度的随机振动疲劳分析。结果表明:螺栓在垂向激励载荷作用下受到的等效应力最大1σ值为698 MPa,位于内侧螺栓处,换算为3σ应力值为2094 MPa,远不满足材料40Cr强度要求,即造成螺栓早期失效的原因是随机振动激励下,螺栓强度不足。提出改进建议:加强平衡轴螺栓的连接强度。经过市场验证,改进措施取得了良好的效果。     

多轴车辆操纵稳定性研究

采用基于综合曲率误差的预瞄PID驾驶员模型对HTF6轴车辆的稳态回转、车道变换和转弯制动3种典型操纵稳定性试验工况进行了仿真分析,对多轴车辆不同设计参数对整车操纵稳定性的影响进行了对比分析.结果表明,标准配置的1500×600轮胎可以综合平衡整车操纵稳定性;采用根据车速控制后桥转向模式的电控转向系统可同时满足多轴车辆几何通过性和高速侧倾稳定性的要求;车辆质心高度增加100 min对仿真计算结果无明显影响.