考虑损伤累积的铝合金轮毂疲劳寿命预测及试验研究

针对铝合金轮毂的疲劳寿命预测问题，提出考虑损伤累积的轮毂疲劳寿命预测模型并进行试验研究。建立了轮毂在弯曲疲劳试验、径向疲劳试验的有限元模型，通过仿真分析研究了轮毂的主要失效模式；采用名义应力法分别建立了轮毂材料S-N曲线、零件S-N曲线，并利用莫罗直线对轮毂承受的非对称循环载荷进行平均应力修正；考虑轮毂的旋转过程，采用线性累积损伤理论构建了轮毂疲劳寿命预测理论模型。以某型号铝合金轮毂为例，采用理论模型计算得到轮毂的寿命为44.82万转，与弯曲疲劳试验给出的疲劳寿命47.33万转相比，误差约为5.6%,验证了疲劳寿命预测理论模型的有效性。