通過有限元分析預(yù)測汽車后橋殼模型的疲勞失效[外文翻譯].doc
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通過有限元分析預(yù)測汽車后橋殼模型的疲勞失效[外文翻譯],通過有限元分析預(yù)測汽車后橋殼模型的疲勞失效摘要:在對后橋殼模型進(jìn)行垂直疲勞測試中,發(fā)現(xiàn)早期失效比預(yù)期的負(fù)荷循環(huán)提前發(fā)生。在這些測試中,裂紋主要來自同一地區(qū)的測試樣本。為確定失效產(chǎn)生的原因,為橋殼設(shè)計了一個詳細(xì)的cad模型。拉伸試驗確定了外殼材料的力學(xué)性質(zhì)。利用這些數(shù)據(jù),通過有限元法來進(jìn)行應(yīng)力分析和疲勞分析。從而在失效發(fā)...
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此文檔由會員 qs_f5t2xd 發(fā)布通過有限元分析預(yù)測汽車后橋殼模型的疲勞失效
摘要:在對后橋殼模型進(jìn)行垂直疲勞測試中,發(fā)現(xiàn)早期失效比預(yù)期的負(fù)荷循環(huán)提前發(fā)生。在這些測試中,裂紋主要來自同一地區(qū)的測試樣本。為確定失效產(chǎn)生的原因,為橋殼設(shè)計了一個詳細(xì)的CAD模型。拉伸試驗確定了外殼材料的力學(xué)性質(zhì)。利用這些數(shù)據(jù),通過有限元法來進(jìn)行應(yīng)力分析和疲勞分析。從而在失效發(fā)生前確定疲勞裂縫的萌生位置和負(fù)荷循環(huán)的最小周期數(shù)。這些測試提供了可與分析相比較的結(jié)果。增強型設(shè)計方案為增加外殼壽命提出了解決方法。
關(guān)鍵詞:后橋殼;應(yīng)力集中;疲勞;有限元分析
1.導(dǎo)言:
由于其較高的載荷能力,重型商用車較為典型地都使用實心軸【1】。實心軸結(jié)構(gòu)如圖1所示。在車輛服務(wù)年限間,由路面粗糙度引起的動力產(chǎn)生動應(yīng)力且這些動應(yīng)力導(dǎo)致了橋殼的疲勞失效。而這是裝配中運輸零件的主要負(fù)荷。因此對預(yù)期中的使用壽命來說,橋殼對疲勞失效的抵抗是至關(guān)重要的。在進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)之前,必須借助如圖表2中顯示的垂直疲勞試驗,確定在動態(tài)垂直力下橋殼模型的載荷能力和疲勞壽命。在這些測試中,預(yù)測中的循環(huán)豎向荷載通過液壓傳動裝置應(yīng)用于樣品中直至開始出現(xiàn)疲勞裂紋。根據(jù)驗收標(biāo)準(zhǔn),一個外殼模型必須能抵 的負(fù)荷循環(huán)才能消除一次疲勞失效。在對不對稱型橋殼如圖表3所示進(jìn)行垂直疲勞試驗時,其中的一些模型在達(dá)到負(fù)荷循環(huán)極限前就開始出現(xiàn)疲勞裂縫。觀察發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)疲勞失效前的最低負(fù)載循環(huán)大約為 .從這些試驗中發(fā)現(xiàn)裂縫產(chǎn)生于對接過渡區(qū)E1和E2.從圖表4可以看到早期失效的例子。
為預(yù)測早期失效的原因,在CATIA-V5R15商業(yè)軟件中形成了一個具體的堅固的外殼模型。通過使用這個模型,構(gòu)成有限元模型。憑借ANSYS Workbench V11.0商業(yè)有限元軟件進(jìn)行應(yīng)力分析和疲勞分析。從拉伸測試中獲知外殼材料的特性,這在有限元分析中得到利用。從車輛的動態(tài)仿真中獲得的最大動態(tài)軸負(fù)載通過RecurDyn這一種商業(yè)計算機輔助教育軟件進(jìn)行演示,這一方式也得到應(yīng)用。通過這些分析,了解了應(yīng)力集中區(qū)域。為進(jìn)行疲勞分析,通過考慮疲勞強度修飾因子