某乘用车空调管路疲劳失效原因分析

文章对某乘用车在强化道路上进行耐久性试验时出现空调排气管断裂的原因进行了分析。基于ANSYS软件建立了汽车空调管路系统的有限元模型,利用模态试验验证了模型的准确性;通过试验采集了强化道路条件下管路系统载荷输入位置的加速度信号,获得了各测点的载荷功率谱,并以此作为输入,对该车型的空调管路结构进行随机振动分析,发现排气管理论失效位置与实际断裂位置吻合;通过对危险点应力功率谱的分析,并结合管路系统的频响分析结果,判断发动机激励引起排气管共振是导致排气管疲劳失效的重要原因,为排气管结构优化指明了方向。     

基于虚拟迭代的空调管路疲劳寿命预估方法

文章采用试验与仿真相结合的手段,提出了对时变工况下变频空调管路疲劳寿命进行估算的新方法。在对变频空调器转子压缩机排、回气管口进行振动测试的基础上,采用虚拟迭代的方法对时变工况下的转子压缩机载荷激励进行识别,并使用迭代算法逐步修正载荷激励,保证反求载荷的准确性与可靠性;基于识别的载荷激励,采用瞬态动力学分析求取危险节点的应力谱,使用雨流计数法、基于Miner累积损伤理论估算出危险节点的疲劳寿命。     

某乘用车后副车架疲劳耐久性能改进分析

某乘用车路试时出现后副车架开裂现象,为了解决这个问题,采集道路载荷谱,结合有限元法对该后副车架进行疲劳损伤分析,得到疲劳失效部位与路试开裂位置一致,确定结构薄弱部位并验证疲劳损伤分析的可行性.通过结构局部加强改进设计,再次计算疲劳损伤值,计算结果满足标准,通过路试不再出现开裂现象,满足疲劳特性要求,达到预期目标.     

基于AWE某半挂车车架疲劳寿命分析

采用UG软件建立了三维模型,并应用AWE软件完成了该产品试验的疲劳分析,从仿真分析计算所得到的疲劳寿命云图中,可直观的判断出车架的疲劳发生危险区域,为其改进设计提供了依据。     

空调管路振动性能分析及优化设计

针对空调管路振动的特性问题,采用Solidworks软件建立了空调管路三维实体模型,利用ANSYS软件建立其有限元动力学分析模型,计算分析了固有频率与振型等振动性能,提出了一种通过增加约束条件对空调管路的固有振动特性进行优化设计的方法。通过在空调管路中不同部位处施加约束位移,并对4种优化方案进行分析比较,获得最佳优化结果。研究结果表明,在空调管路干燥过滤器上下部位同时增加约束条件,分析出所有固有频率均脱离0~150 Hz低频区域,一定程度上不受外力激励干扰,振型方面空调管路振动幅度也得到了有效抑制。这种改变约束条件实现空调管路抗振特性的设计方法有效、可行,具有重要的工程价值。     

矿用清障车托举机构疲劳寿命分析及结构优化

研究矿用清障车托举机构的疲劳寿命,并针对传统经验设计下的结构进行优化设计.采用多体动力学和有限元联合仿真的方法,建立整车刚柔耦合动力学模型,将仿真获得的载荷时间历程作为托举机构疲劳分析的随机载荷谱,利用S-N方法对托举机构进行疲劳寿命预测.结果显示,机构最小疲劳寿命为4.54×106次(相当于4.3年),对于需要长期运作的矿用车来说该值偏小.进而采用基于变密度法的拓扑优化方法以静态多工况刚度和动态低阶固有频率为目标对托举机构进行优化设计,获得了最优的臂架拓扑图,再对托举机构进行尺寸优化,依据优化结果完成新托举机构的设计.最后与原托举机构的强度和疲劳寿命进行比较,结果表明,优化后的托举机构强度和疲劳寿命分别改善了11.7%和521%.     

某轿车车门轻量化与疲劳寿命多目标综合优化

为了提高某轿车车门的综合性能,对车门总成进行轻量化和疲劳寿命的多目标综合优化设计。首先建立并试验验证车身及车门总成有限元模型,基于模型分析车门总成装备件质量、结构尺寸、刚度和安装位置等8项参数对车门疲劳寿命的影响;然后,以这8项参数作为优化设计变量建立车门总成多目标综合优化参数模型,以车门总成质量和疲劳寿命为优化目标,以车门框刚度为约束条件,应用多目标粒子群优化算法对车门总成进行综合优化计算,得到Pareto最优解集,依据工程实际选取1组最优解,并依此进行样件试验以验证优化方法的有效性。研究结果表明:在保证车门总成刚度和提高疲劳寿命的同时,车门总成质量减少2.44 kg,说明优化方法是有效的。     

某SUV尾门开关疲劳耐久分析及优化

为解决某SUV尾门在开关使用过程中出现的疲劳失效问题,首先建立了该尾门的多体动力学模型,模拟了尾门的动态开关过程,提取了尾门开关疲劳载荷谱,然后运用Miner线性累加疲劳损伤法,对尾门进行了疲劳分析,准确重现了此失效问题。通过采用提高材料牌号及增大安装圆台半径的改进措施,使其通过了疲劳分析及台架试验,表明了此方法的工程有效性。实践证明综合运用多体动力学和Miner线性累加疲劳损伤法,能够有效地支持尾门开关的疲劳分析。     

某工程车辆变速器齿轮静态弯曲疲劳寿命分析

基于对齿轮强度的理论分析与计算,采用有限元分析软件ANSYS对某工程车辆变速器高速档齿轮进行静力学分析,通过对齿轮静态弯曲应力的有限元计算,验证该高速档齿轮是否满足变速器齿轮强度要求.运用FE-SAFE软件进行齿轮疲劳寿命分析,并通过ANSYS得到齿轮的疲劳寿命云图,结果表明该变速器高速档齿轮弯曲疲劳寿命是满足要求的.     

某型飞机前起后接头连接区疲劳寿命分析

某型飞机前起落架后接头连接区为疲劳危险部位,必须准确地估计疲劳寿命。在对该连接件的有限元细节应力分析的基础上,计算应力集中系数Kt,用应力严重系数(SSF)法筛选该部件上的危险部位并且计算SSF。然后分别应用Miner损伤累积法则、修正Miner损伤累积法则计算出该部件的寿命。采用SSF和修正Miner损伤累积法则组合进行估算寿命精度较高。估算结果与试验结果吻合较好,为该型飞机的定寿提供了依据。     

某汽车排气系统的机械疲劳寿命仿真分析

为有效提高全寿命分析的准确性,采用有限元法预测排气系统的疲劳耐久性;将名义应力法与动态疲劳分析方法相结合,提出了一种基于动态响应的全寿命分析方法.该方法采用模态频率响应计算结构在不同频率激励下的应力响应,进而以应力响应为疲劳载荷并结合材料的疲劳特性和Miner线性累积疲劳理论,计算得到结构的疲劳寿命.以某型轿车排气系统为研究对象,分析其在发动机扭矩激励和振动激励下的机械疲劳寿命,仿真结果表明,该排气系统的耐久性满足要求.     

基于模糊优化的零部件疲劳寿命可靠性分析

针对服从对数正态分布的疲劳寿命,进行了模糊优化意义上的零部件疲劳寿命可靠性分析,计算了基于优化模糊λ－截集水平的疲劳寿命可靠度。     

基于ANSYS的悬架弹簧疲劳寿命仿真及优化

针对汽车悬架弹簧疲劳破坏的问题,以国内某品牌轿车悬架螺旋弹簧为研究对象,使用三维建模软件建立三维模型。以搓板路,鱼鳞坑路,扭曲路三种混合路面的激励信号为载荷,使用ANSYS软件进行疲劳分析,得到该弹簧在该复合路面激励下最小的周期寿命为1.9975e5次,计算得到汽车能够保证弹簧最危险部位不产生裂纹或者断裂的安全行驶距离约为9.98万公里。对该螺旋弹簧进行结构尺寸上的优化,再分析后最小周期寿命为2.02e5次,最大里程数为10.1万公里,相比优化前疲劳寿命得到了提高。     

汽车扭簧疲劳寿命分析

以I-deas8软件为工作平台 ,以有限元方法为工具 ,对某一实际扭簧悬架结构通过建立三维实体模型、有限元模型和数学模型 ,并读入随机载荷图谱 ,进行了疲劳寿命分析 ,证明其结构设计是可靠的。为扭簧悬架结构的改进设计提供了理论依据和安全手段。     

斜齿轮动态啮合及疲劳寿命分析

为了对高速斜齿轮啮合进行探究,首先通过有限元法构建多自由度的转子-轴承系统动力学方程,并计算齿轮啮合的固有频率,通过Newmark-β法计算位移响应,之后应用KISSsoft建立几何模型并对其齿形在齿廓和齿向两方面进行修形,应用ANSYS Workbench对修形前、后的斜齿轮副进行瞬态分析,并通过在等效应力、疲劳寿命和安全系数方面进行对比分析。结果表明：修形后的斜齿轮等效应力下降,疲劳寿命增加,安全系数提高,证明该修形方式的可行性,为设计高速斜齿轮啮合研究提供了参考。     

复合材料天线罩水压疲劳寿命分析及验证

根据耐压复合材料疲劳破坏特性和材料力学性能,开展了天线罩强度分析和寿命预测,结合天线罩实际使用环境编制载荷谱,提出并实施有关疲劳寿命安全校核试验验证,结果满足设计使用要求。     

混凝土强度及疲劳寿命试验样本容量分析

根据样本容量理论，提出确定混凝土强度和疲劳寿命试验所需最少试件数量的方法。通过对29组486个试验数据进行算例分析，给出试件数量与试验置信水平、变异系数及相对误差的数量关系，表明在混凝土强度及疲劳寿命试验中科学合理地确定试件数量对降低误差的重要性，并由此提出对现有规范的修改建议。结果证明：相同条件下混凝土低周疲劳比高周疲劳试验所需试件数量要多。同时也为相关科学试验设计提供了简单实用的方法。     

某新型双离合自动变速器寿命分析和优化

文章以课题组自主研发的七速对置双离合自动变速器为研究对象,利用Creo软件建立齿轮箱的机械传动三维模型,通过编订后的载荷谱进行仿真设定并在Romax中进行可靠性分析,得到了系统各零部件的寿命、固有特性和共振产生的频率范围,并针对其中不符合设定的仿真参数的零部件加以分析和优化,再对优化后的模型进行台架试验。结果表明该变速器的结构已经满足相关国家标准,同时也为该变速器在实际使用上的经济性与舒适性提供了参考依据。     

某型火箭发动机涡轮转子流热固耦合强度及疲劳寿命分析

针对某国产型号液体火箭发动机涡轮泵在试车时转子叶片产生裂纹的问题,采用ANSYS流热固耦合方法,对叶片进行三维有限元仿真计算,提出了叶片顶部加围带的改型设计方案。对原始模型进行强度计算时考虑了启停工况各关键时间点的流动、传热、瞬态温度场、转速的影响,计算出叶片运行过程中的应力分布,确定产生裂纹的原因是启动过程中部分进气的气流冲击应力过高,且叶片型底前缘应力集中区域的高周疲劳安全系数过低。对改型设计方案进行仿真计算,结果表明：稳态综合加载时改型方案叶片最大等效应力比原模型下降了2 MPa,位置是叶片的型底背弧处;启动0.35 s时改进模型叶片最大等效应力下降2.73%,停机过程中最大等效应力降幅为0.53%;改型方案叶片高周疲劳安全系数均大于1.4的要求,叶片低周疲劳循环次数为22次,与原始模型相比降低了1次,仍满足要求。改型后发动机已安全飞行数次,证明改型方案符合设计要求。