铝合金车轮动态弯曲疲劳寿命预测

结合有限元法和疲劳理论对22×8.5JJ车轮进行了动态弯曲疲劳分析,得到了试验载荷下车轮的疲劳寿命分布.应用ANSYS软件建立了疲劳试验的有限元模型,并考虑螺栓预紧和多个面接触对计算结果的影响;采用24个载荷的序列模拟车轮一个载荷循环过程的受力状态.采用临界平面准则分析了疲劳寿命.分析结果表明车轮的疲劳破坏主要集中在轮辐根部的连接部位,与试验结果吻合.应用该分析方法能降低设计成本,缩短设计周期.     

基于有限元技术的疲劳寿命分析

叙述了有限元技术在疲劳寿命预测中的应用和一般的分析过程;着重介绍了疲劳载荷历程的合成规则和表面节点应力状态的判断方法;归纳评述了常用的多轴疲劳损伤模型;针对结构中普遍存在的焊缝焊点给出了具体的疲劳寿命分析方法;最后给出驱动桥壳疲劳寿命分析实例,计算结果和试验数据基本一致,说明基于有限元法的疲劳寿命预测是切实可行的,可以降低成本,缩短研发周期。     

合金钢超声工具头超声疲劳寿命研究

分析了超声工具头失效的原因。用超声疲劳试验技术研究了 4 0 Cr Ni Mo A钢不同微观组织在 2 0 k Hz时的疲劳寿命。结果显示表面处理能显著提高工件的超声疲劳寿命 ,并且在中等应力状态下 ,具有强韧配合的微观组织超声疲劳寿命最高。试样在超过 10 7周应力循环后继续发生破坏。     

汽车前横梁疲劳寿命试验研究

运用基于有限元的疲劳寿命分析方法对前横梁疲劳寿命进行预测,模拟前横梁试验条件下的疲劳载荷,借助疲劳寿命分析软件(MSC-Fatigue)估算出前横梁各部分的疲劳损伤情况。预测前横梁的寿命,并通过计算结果与试验结果的对比与分析,验证了有限元计算模型的正确性,从而说明通过有限元方法来对结构零件进行疲劳寿命预测是可行的,也是很有必要的,从而大大推进产品的开发进度。     

柴油机曲轴的疲劳寿命估算

影响曲轴疲劳寿命有很多原因,而且准确地估计出曲轴疲劳寿命的难度较大。现以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,运用有限元模型分析的方法计算柴油机曲轴在一个周期的动态应力,再用这个周期的应力载荷谱结合疲劳计算方法分析曲轴疲劳寿命。结合不同理论下的曲轴疲劳寿命,比较后得出适合的方法。     

拖拉机动力输出齿轮疲劳寿命的试验研究

为了研究现有工艺下拖拉机动力输出被动齿轮的疲劳寿命,选取共振式高频疲劳试验机,对随机选取的某一型号拖拉机动力输出齿轮进行弯曲疲劳试验,测得齿轮的疲劳极限载荷和S-N曲线。通过试验取得的数据,为拖拉机齿轮的可靠性设计和寿命评估模型的构建提供依据。     

谷物联合收获机清选装置疲劳寿命分析

以等强度设计思想为指导,以提高联合收获机清选装置疲劳寿命、延长使用功效为目标,运用刚柔耦合动力学分析、疲劳寿命分析、装配尺寸公差分析等方法,通过建立清选筛动力学模型,对影响联合收获机清选系统疲劳寿命的因素进行研究,获得影响清选装置主要零部件疲劳寿命的关键因素。提出一种清选系统疲劳寿命分析方法和优化设计方法,并通过试验验证了该分析方法的准确性,仿真与试验应力偏差在20%以内。     

基于高性能计算的曲轴系统动力学与疲劳仿真

针对曲轴的动力学仿真和疲劳寿命计算,建立了一种曲轴系统大规模直接计算模型,借助高性能计算(HPC)技术并利用显式有限元算法实现了动力学模型的直接求解,结果详细描述了包括曲轴强度和变形在内的曲轴系统动力学特性。采用全寿命分析方法直接对动力学仿真结果进行曲轴寿命及安全系数的计算,基于应力-时间历程等动态结果进行的疲劳分析结果显得更为真实。计算过程和结果证明了曲轴系统直接动力学及疲劳仿真分析方法的可行性和有效性。     

基于ANSYS／Fatigue的泵用压电振子疲劳分析

为预测压电泵驱动部件压电振子的疲劳寿命,建立了双晶片压电振子的有限元模型,并应用ANSYS软件对模型进行静力学分析,得到双晶片压电振子的等效应力图和危险区域最大应力节点．利用ANSYS／Fatigue模块对这些危险点进行疲劳分析,并和其他区域应力集中的点进行比较,得到双晶片压电振子的疲劳耗用系数．利用Miner法则判断压电振子是否满足设计要求,并预测其疲劳寿命．研究了不同基底材料以及结构参数对双晶片压电振子疲劳寿命的影响,并和单晶片压电振子进行了对应比较．结果表明,基底最优材料为Cu,半径变化不影响其疲劳寿命,而厚度变化对疲劳寿命的影响要比电压变化的影响要大,双晶片压电振子的疲劳寿命总要比单晶片的稍长些,这为选择和优化压电振子结构提供了理论依据．     

桥壳垂直弯曲疲劳寿命的有限元分析

通过对疲劳寿命理论的分析，利用三维软件建立某后桥壳模型，导入到有限元分析软件ANSYS中，经过静力与模态分析验证后，进行后桥壳的疲劳寿命预测。将分析结果与台架试验结果进行对比，验证了有限元分析方法的可行性。为今后的结构优化研究提供了方向。     

缸盖冷热冲击低周疲劳的研究

在设计高功率小型化发动机时,需要一种方法来提前预测缸盖冷热冲击低周疲劳问题。主要采用CAE的方法来预测发动机缸盖是否满足设计要求,并通过试验来验证该方法的可行性。     

锅炉循环泵的泵壳改型与应力安全分析

为降低生产成本,通过采用铸造生产代替锻造生产并且减小半球形压水室内径的措施对一种现有的锅炉循环泵的泵壳进行改型．采用Ansys Mechanical软件,参照ASME标准第Ⅷ-2卷,疲劳计算应用一般迈内尔(Miner)准则和雨流计算法,计算4种泵壳的静态强度使用系数和低循环疲劳使用系数．结果表明:4种泵壳的静态强度使用系数和低循环疲劳使用系数均小于1;内径减小至0875倍时,最大静态强度使用系数减小了7％,最大低循环疲劳系数减小了84％;壁厚增大至1375倍时,最大静态强度使用系数减小了163％,最大低循环疲劳系数增大了2214％．说明选用铸造材料代替锻造材料是应力安全的;小内径可提高静态强度性能,并显著提高低循环疲劳性能;大壁厚可显著提高静态强度性能和降低低循环疲劳性能．     

基于城市轿车循环行驶工况的汽车轮毂疲劳寿命预测

以16×7J铝合金轮毂为研究对象,依据国内城市轿车循环行驶工况,分析轮毂行驶载荷谱,此种编谱方法可以真实反映轮毂所受载荷大小和作用位置。通过有限元分析得到轮毂受力危险点的应力-时间曲线,提取每一循环修正后的应力幅值编制应力谱。依据疲劳分析理论结合轮毂的S-N曲线,把应力幅值作为疲劳分析的基本参数,将改进的Miner公式用于轮毂的疲劳寿命预测,最终以"循环公里数"度量轮毂疲劳寿命。     

单元类型选择对钢制车轮疲劳寿命仿真的影响

车轮的疲劳寿命直接影响着车辆行驶安全,对车轮的疲劳强度和寿命进行仿真计算与分析可缩短研发周期、节省研发经费。以某型钢制车轮为例对其疲劳强度和寿命进行了仿真研究,并针对在仿真中采用的单元类型对车轮的疲劳强度和寿命的影响进行了深入分析。首先应用工程软件建立了某型钢制车轮有限元模型,并分别采用两类常用单元对结构进行离散,按照国家标准(GB/T5334-1995)规定的试验方法对车轮施加载荷条件和约束边界条件,之后对车轮进行有限元仿真和疲劳寿命计算、分析。研究结果表明,单元类型的选择对强度计算以及结构疲劳寿命的估算有明显影响,在进行仿真分析时必须充分考虑结构形态及边界条件以便选择合适的单元类型。     

小型涡喷发动机减速器齿轮啮合疲劳分析

建立某无人机用小型涡喷发动机减速器齿轮三维有限元模型,把发动机主轴的载荷谱转化为齿轮载荷谱,基于接触分析模型,得到一个啮合周期下的应力变化,应用S-N曲线,估计了该发动机减速器齿轮啮合疲劳寿命。这种基于有限元分析的齿轮啮合疲劳分析,为该齿轮副优化设计提供理论依据,也为其它齿轮的疲劳分析提供借鉴。     

某柴油机连杆力学响应分析

提取连杆工作过程中的最大拉伸和最大压缩工况,通过计算机CAE技术施加不同的边界条件和约束计算其基本的静力学响应,对其安全性进行了评价。连杆实际工作过程中会受到交变的扰动载荷,需对其疲劳耐久性做出更好的把握,因此,借助多体动力学技术计算出连杆工作周期的载荷时间历程,并制作了连杆危险部位的应力时间历程,基于结构的S-N曲线进行了疲劳寿命的计算。结果表明,连杆结构具有较好的强度和可靠性指标。     

拖拉机传动系齿轮低载强化的临界载荷研究

在试验研究的基础上拟合出拖拉机传动系齿轮在经受低幅交变载荷锻炼以后，疲劳强度增长规律与临界载荷关系的经验模型。根据此模型提出一种简便的确定结构件临界载荷的方法，并初步验证该方法的正确性。应用该方法，从临界载荷估算出传动系齿轮最佳强化载荷出现的区域及其经受低载强化后的剩余疲劳强度.     

激光冲击强化316不锈钢的滚动接触疲劳性能

对316不锈钢进行激光冲击处理,研究LSP后试样表面的力学性能,包括显微硬度、表面粗糙度和残余应力,同时进行滚动接触疲劳试验,比较了LSP前后试样接触疲劳的S-N曲线.结果表明:LSP能显著提高表面显微硬度,当激光单脉冲能量为6 J时,显微硬度增大20%;激光冲击影响层深度随着激光能量的增大而增大,激光能量为6 J时影响层深度约为0.9 mm;随着激光能量的增大,表面粗糙度呈上升趋势,从0.41 μm增大到1.91 μm;LSP在316不锈钢表面产生高达280 MPa的残余压应力幅值.滚动接触疲劳试验表明:LSP能有效改善316不锈钢的接触疲劳性能,未冲击的试样在接触应力为848 MPa和708 MPa时,疲劳寿命约为4.72×10⁴次和1.08×10⁵次,激光冲击后,在相同应力条件下试样的疲劳寿命分别提高了2.1%和15.0%.     

驾驶员疲劳检测技术的研究现状及发展趋势

介绍了国内外对于驾驶员疲劳状态检测技术的研究现状,并对几种具有代表性的产品进行了评述;PERCLOS是一种目前最有效的、车载、实时的驾驶疲劳测评方法;提出了驾驶疲劳状态检测研究应着重于驾驶疲劳形成机理和模型建立、疲劳状况检测及其评价方法、驾驶员疲劳报警装置的研究及应用,并实现驾驶员疲劳状态检测及预警装置商品化的研究思路。