【摘 要】
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针对传动轴提前发生疲劳失效问题,开展对应力状态及寿命的研究,通过对实测载荷的分析,得出传动轴提前发生疲劳失效的原因是左右两侧花键输出载荷不一致,利用有限元软件建立传动轴有限元模型,得到传动轴右侧齿根处应力最大,是传动轴的薄弱部位.采用响应面法和遗传算法对传动轴的结构参数(齿根圆角、花键过渡圆弧及光轴圆弧槽深)进行优化,优化后的传动轴齿根薄弱部位应力降低了28.3％,传动轴的疲劳寿命提升了五倍,可靠度更高.最后以比例缩小试样进行疲劳试验,试验结果表明传动轴寿命提升到原来的两倍.通过试验验证了优化方法的有效性
【机 构】
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上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室,上海200093;一汽解放汽车有限公司商用车开
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针对传动轴提前发生疲劳失效问题,开展对应力状态及寿命的研究,通过对实测载荷的分析,得出传动轴提前发生疲劳失效的原因是左右两侧花键输出载荷不一致,利用有限元软件建立传动轴有限元模型,得到传动轴右侧齿根处应力最大,是传动轴的薄弱部位.采用响应面法和遗传算法对传动轴的结构参数(齿根圆角、花键过渡圆弧及光轴圆弧槽深)进行优化,优化后的传动轴齿根薄弱部位应力降低了28.3％,传动轴的疲劳寿命提升了五倍,可靠度更高.最后以比例缩小试样进行疲劳试验,试验结果表明传动轴寿命提升到原来的两倍.通过试验验证了优化方法的有效性,方法对之后轴类零部件优化有一定的参考意义.
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军用越野车球笼式等速万向节受到的载荷比传统汽车大,且工况恶劣,有可能发生接触磨损,以及大轴间角度下保持架的断裂,因此对恶劣工况下接触应力和保持架强度的研究非常重要.以某典型的军用越野车球笼等速万向节为对象,首先对钢球与内外滚道之间的接触应力进行理论解析和仿真,将仿真和解析结果进行对比,验证仿真模型的正确性;其次,根据万向节关键部位之间的载荷传递关系和物理实验,分析保持架断裂的原因和过程;最后,进行极限轴间角下静扭实验,并对保持架断面进行硬度测试,通过硬度-强度转换关系得到沿厚度的强度分布,结果表明保持架在
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结合同步器实际结构和工作条件,运用AMESim、Matlab以及Abaqus软件建立同步器换挡动力学模型、摩擦副摩擦接触机理模型以及有限元分析模型,采用热结构耦合法对同步器同步过程中的温度特性进行仿真研究.从同步器力学响应出发,结合同步器摩擦接触机理与热分析理论,对同步器同步阶段摩擦接触区域的热学特性进行建模、仿真与分析,结论表明模型最高温度位置处于在整个摩擦区域中间部位,同步锁环摩擦衬片摩擦面的最高温度为106.0℃,啮合齿圈摩擦锥面的最高温度为78.3℃.通过对同步器摩擦接触面温度场的分析为后续对其摩
汽车的座椅横梁在碰撞事故中起着保障乘客生存空间的重要作用,对其进行填充优化设计可以有效地提高车辆的安全性能.基于泡沫铝材料高比吸能与轻质的特点,设计了三组泡沫铝与薄壁钢管组成的复合结构,将其填充到汽车的座椅横梁中.通过对座椅横梁填充结构三点弯曲与轴向压缩的有限元模拟,研究了其抗弯曲与抗压缩性能,并对填充方案进行了优化.结果 表明,填充座椅横梁的承弯和轴压承载性能相较于原件分别提升了193.6％和241.4％,并通过模拟车辆侧面碰撞证明了填充座椅横梁提高车辆耐撞性能的有效性.
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加筋壁板是航空结构中常用结构形式,不同筋条形式和不同制造工艺会影响其力学行为及其失效模式.针对钛合金加筋板,采用有限元方法建立数值计算模型,研究了T型、L型和Z型3种不同截面形式筋条对加筋板的屈曲模态和破坏形式的影响机制,分析了焊接、点焊和铆接不同制造工艺对加筋板的屈曲载荷和后屈曲特性的影响.结果 表明:T型加筋板的屈曲载荷和破坏载荷均为最大;不同制造工艺对破坏载荷和后屈曲承载能力的影响较大,其中焊接加筋板后屈曲承载能力最大;然后给出600 mm×600 mm加筋板结构效能最大的加筋方式.
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