汽车钢圈疲劳强度的有限元分析与寿命预测

针对汽车钢圈动态弯曲疲劳问题,以某型号汽车钢圈为例,运用ANSYS软件建立了该钢圈的有限元模型,模仿其动态弯曲疲劳测试试验,对钢圈的疲劳强度进行了仿真分析。通过钢圈应力分布情况的仿真试验,确定了钢圈上最易导致疲劳裂纹产生的危险点,然后用ANSYS FE-safe对钢圈寿命进行预测,并与试验数据进行对比。分析计算结果表明,汽车钢圈疲劳强度的有限元仿真分析是有效可行的,是钢圈前期设计开发的重要手段。     

轿车车轮钢圈疲劳寿命的有限元分析

运用ANSYS软件对柳州钢圈厂某型号轿车钢圈进行有限元分析,模仿其动态弯曲疲劳测试试验并计算其疲劳寿命.计算结果与试验结果相一致.分析计算结果表明,轿车钢圈强度的有限元仿真分析是实现轿车结构部件强度的有效手段.     

含螺栓预紧力的汽车钢圈强度分析

考虑到螺栓预紧力对汽车钢圈的弯曲强度有一定影响,采用了预紧力单元与节点耦合相结合的方法,在有限元软件中建立了钢圈含螺栓预紧力作用的有限元模型,并利用Von Mises公式进行了强度分析,最后将分析结果与实验结果进行了比较.结果表明含螺栓预紧力作用的有限元模型较好地反映了汽车钢圈的真实工况.     

基于ANSYS的钢圈结构强度分析

运用ANSYS软件对钢圈进行弯曲工况下的应力分析,计算该工况下钢圈应力强度的大小及分布。计算结果与实践中钢圈受弯矩载荷作用出现断裂的情况相吻合。分析计算结果表明,钢圈强度的有限元仿真分析是实现轿车结构部件强度的有效手段。     

轿车车轮钢圈强度的有限元分析

本文运用MSC NASTRAN软件对上海大众某车型轿车车轮钢圈(以下简称为钢圈)进行弯曲工况下的应力分析，计算该工况下钢圈的强度大小及分布。计算结果与弯曲试验结果一致。分析计算结果表明，轿车钢圈强度的有限元仿真分析，是实现轿车结构部件强度设计的有效手段。     

汽车钢圈轮辐裂纹成因分析及优化设计

钢圈对汽车行驶的安全性起着重要的作用。某新型钢圈在弯曲疲劳试验中,在未达到设计使用寿命要求时,轮辐表面就出现了裂纹。为找出裂纹形成原因,在有限元软件中建立钢圈弯曲疲劳试验有限元模型,并分析了钢圈的应力状态及其对疲劳强度的影响。在控制应力幅和最大切应力不超过许用值的条件下,采用正交试验的方法优化轮辐横截面的几何参数。改进后钢圈的疲劳寿命分析表明,借助正交试验可有效改进钢圈的结构,从而增加钢圈的疲劳寿命。     

基于SolidEdge的钢圈参数化设计

随着我国汽车工业的快速发展,市场竞争越来越激烈,钢圈作为汽车上的一个很重要的部件,传统的设计方法和观念远远跟不上汽车产品多元化的更新周期。通过对钢圈的结构分析可以发现,各系列钢圈的结构和形状相似,只是尺寸和几个主要的设计参数不同，因此，对其进行参数化建模     

汽车钢圈疲劳寿命的有限元分析

钢圈是位于轮胎和车轿之间承受负荷的旋转部件,其作用是安装轮胎,承受轮胎与车轿之间各种作用力和力矩,对汽车行驶的安全性、稳定性、平顺性和牵引性均起着重要的作用。基于名义应力法的分析过程及有限元分析软件,探讨了钢圈弯曲工况下结构强度及疲劳寿命预估的方法。通过理论计算、实际使用情况及弯曲疲劳试验的结果验证了所提方法的正确性,所提方法可在产品设计阶段就预测设计产品的使用寿命及结构特点,为钢圈的设计及优化提供依据。     

基于Dynaform的某型钢圈轮辐成型过程仿真

以某型钢圈轮辐为研究对象,针对其实际成形过程中的起皱、拉裂缺陷,采用有限元仿真软件Dynaform对其成型过程进行了分析。结果表明,仿真分析不仅能为模具结构改进及成形工艺参数优化提供依据,而且可以大大缩短模具制造周期、降低生产成本,提高生产效率。     

对汽车钢圈疲劳试验寿命的模糊预测

汽车钢圈的疲劳台架实验时间长,费用高,数据量少,分散性大,给钢圈的设计与疲劳寿命评测带来了巨大的挑战。为了克服疲劳试验的天生缺陷,首先采用K-S检验对钢圈疲劳试验寿命数据的分布类型进行判断;再依据模糊贝叶斯理论进一步确定钢圈的疲劳试验寿命符合对数正态分布形式;最后采用对数正态概率分布模型对钢圈疲劳寿命进行预测。结果显示对数正态分布的似然函数值为0.448,较其它分布要大,采用对数正态分布描述汽车钢圈的疲劳台架实验数据更加合理,进而预测钢圈的疲劳寿命为6万个循环左右。这对于帮助研究人员合理进行汽车钢圈的设计与疲劳寿命评测具有一定的参考意义。     

铁路接触网棘轮补偿器性能的在线监测

传动效率是评价棘轮补偿器性能的一个重要参数,实时监测传动效率的变化可以用于评价棘轮补偿器的性能。为了分析传动效率的变化规律,以目前高速铁路广泛使用的棘轮补偿器为原型,利用ANSYS建立了棘轮补偿器的刚柔耦合仿真模型,运用该模型进行了棘轮补偿器的静动态仿真;理论分析得到了补偿绳的张力分布,和静态仿真的结果进行对比,两者相差很小,验证了仿真模型的正确性;仿真分析了动态荷载作用下棘轮补偿器传动效率的变化规律,和理论分析得到的规律进行对比,两者较为符合;分析卡滞程度不同时传递效率的变化,卡滞越严重传递效率的变化率越小;提出了一种棘轮补偿器传动效率的在线监测方法,在津秦客运专线上进行了现场测试,通过分析采集得到的数据,对棘轮补偿器性能的进行了评估。     

Experimental modal test of the spiral bevel gear wheel using the PolyMAX method

To verify the effectiveness and correctness of free modal analysis results from a Spiral bevel gear (SBG) wheel by using Finite element method (FEM), an experimental platform was constructed through the free-hanging support of the SBG wheel. The experiment used the hammer knock percussion for excitation and a three-directional acceleration sensor as signal acquisition equipment and utilized the LMS modal analysis module. The geometric model of the SBG wheel was constructed using an eight-node octagon instead of the SBG wheel outer contour. The experiment then extracted the modal parameters of the wheel using the PolyMAX method and obtained the first- and second-order natural frequencies, damping ratios, and mode shapes of the SBG wheel at 0-7 kHz during the experimental modal test. The results of the experimental test were compared with those of the FEM free modal analysis. The first- and second-order natural frequency error rates by FEM were 0.25 % and 0.45 %, respectively. The experimental modal test result verified the rationality of the model by FEM, thus showing that the result of modal analysis by FEM is reliable and providing a basis for the dynamic characteristic analysis of SBG.     

基于测试数据的潜油电泵叶轮失效分析方法

通过对潜油电泵叶导轮的失效原因进行研究,应用叶导轮测试实验台系统对失效叶导轮进行测试,得出统计数据,应用可靠性分析方法,对叶导轮失效规律进行研究,得出叶导轮性能曲线,并对控制措施进行了有意义的探讨。     

基于模态分析的汽车方向盘怠速抖动改进研究

针对某型汽车方向盘存在怠速抖动的问题,对其方向盘模态进行分析,并与模态分析数据库中对标样车的结构参数做了对比,找出了问题所在并制订了改进方案,经CAE分析各方案频率改变的趋势和试验验证,最终获得了能明显改善该车方向盘怠速抖动的改进方案。     

汽车车轮结构强度分析

针对车轮动态弯曲疲劳试验建立了两种轿车车轮的静态线性有限元模型，它们可以有效地用来确定车轮结构的危险点，即结构中计算应力（von Mises应力）比较大的点。结构危险点的计算应力反映该处的应力集中程度。对车轮结构上计算应力较大的测点进行实验应力分析，验证有限元分析结果。对结构危险点的应力状态进行分析，有助于预测车轮疲劳裂纹的发生方向和引起疲劳损伤的主要应力循环，在所研究的车轮结构中也就是沿着车轮径向的正应力变程。分析还表明，在动态弯曲疲劳试验中，车轮结构各点所承受的可能是非对称应力循环。     

Numerical simulation and experimental research on the wheel brush sampling process of an asteroid sampler

To examine the environmental characteristics of the microgravity force and the weathered layer on an asteroid surface, a symmetric wheel brush asteroid sampler is proposed for the collection of particles on the asteroid surface. To study the influence of the wheel brush rotation speed on the sampling efficiency and the driving torque required for the wheel brush, the contact dynamics model between particles and sampling wheel brushes is established and a simulation and experimental verification of the sampling process are conducted. The parameter calibration of the sampled particles is studied first, and the calibrated particle parameters are used in the numerical simulation of the sampling process. The sampling results and the particle stream curves are obtained for the working conditions of different rotation speeds, and the effects of different parameter settings on the sampling efficiency are analyzed. In addition, a set of rotating symmetrical sampling wheel brush devices is built for the ground test, and the dynamic torque sensor is used to test the torque change of the wheel brush during the sampling process. The relationship between the speed of the wheel brush and the driving torque of the wheel brush motor is determined by comparing the simulation results with the test results. Results indicate that when the rotating speed of the wheel brush is faster, the sampling efficiency is higher, and the driving torque required for the sampling wheel brush is greater. Moreover, a numerical simulation analysis of the sampling process of the wheel brush sampler in a microgravity environment is conducted to determine the optimal speed condition, and the brushing test of the wheel brush sampler in the microgravity environment is verified with the drop tower method. This research proposes the structural optimization design and motor selection of a wheel brush asteroid sampler, which provides important reference value and engineering significance.     

非驱动轮毂轴承单元法兰盘轴颈静强度计算及试验

针对轮毂单元静强度计算及试验验证问题,根据第三代非驱动轮毂轴承单元的受力情况,提供了一种用CAE仿真分析方法以外的简便数值分析计算方法,即在车辆受到侧向1.2 g的临界侧向加速度下,将轮毂轴承单元受到的外部径向力和轴向力,通过轮毂轴承单元内部受力分析,转化为轴承内部双列滚道的两个载荷中心的径向力和轴向力;并将轮毂轴承单元法兰盘内侧受力轴颈简化等效为实心悬臂梁的处理方法,来计算法兰盘轴颈静强度;并用侧向静强度试验方法,通过构建适当的试验方案,来验证轮毂轴承单元法兰盘静强度,为设计优化提供简便的分析验证方法。研究结果表明,该简化模型计算结果能够与侧向静强度试验结果保持一致,为笔者利用简化计算方法来简便快速地定量选取轴径和轴颈r角大小提供了可能;该方法计算简便有效,结果可靠。     

车轮径向疲劳试验有限元仿真及疲劳寿命估算

采用有限元分析方法,建立汽车车轮有限元模型,模拟车轮径向疲劳试验施加合理的载荷及边界条件.通过分析车轮试验过程中的应力变化情况,得出高应力集中区域及其各主应力值,运用疲劳寿命计算理论及ANSYS软件估算车轮的疲劳寿命.通过与车轮径向疲劳试验结果进行比较,结果表明高应力集中区域与实际裂纹位置吻合,预估的疲劳寿命与车轮实验寿命基本吻合,验证了有限元方法预估车轮寿命的有效性,为以后对车轮进行结构改进起指导作用.     

一种新型管道微机器人驱动力的理论分析和实验研究

研究一种管道微机器人新型轮式驱动方法及结构,即由驱动轮表面与管道表面作用产生的牵引力和驱动轮表面结构的弹性变形力来驱动微机器人运动。分析了新型管道微机器人在运动时的受力情况,并推导得到驱动轮弹性变形驱动力和牵引力的计算公式。同时,笔者研制了一种微小力测试实验台,对驱动轮的弹性变形驱动力进行了测试。