汽车制造技术
现代制造工程( Modern Manufacturing Engineering)
2013年第4期
采用有限元及伪损伤分析的后桥
疲劳失效模式判定
王治瑞',郑松林2,冯金芝…2,赵礼辉
(1上海理工大学机械工程学院,上海200093
2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)
摘要:采用有限元分析技术,对某
汽车后桥进行了载荷分布分析,得到了该后桥在静载、制动、转向和扭转四种工况下的
应变云图和张量图,确定了该后桥应变传感器布置方案。进行
试车场道路载荷试验,采集后桥应变载荷谱。通过伪损
伤分析,确定后桥损伤最大位置即其失效部位。对后桥进行道路模拟试验,试验结果与分析结果一致,表明此研究方法
能够准确地预测后桥失效模式
关键词:后桥;有限元分析;伪损伤;疲劳失效:道路模拟试验
中图分类号:U463.1文献标志码:A文章编号:1671-3133(2013)04-0067~04
Rear axle fatigue failure mode determination based on finite
element and pseudo-damage anal lysis method
Wang Zhirui, Zheng Songlin", Feng Jinzhi"", Zhao Lihui
1 College of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China;
2 Machinery Industry Key Laboratory for Mechanical Strength Reliability Evaluation of Auto Chassis
nponents, Shanghai 20%093, CI
Abstract The load distribution of the rear axle is analyzed and the sensor layout scheme is made by using the finite element anal-
is method, which obtains the contour and the strain tensor map under the four working conditions of the rear axle: static load
braking, steering and orson. Proving ground road load e s ed u and the rear axe load spectrum is collected. The most
damaged position of the rear axle is determined by pseudo-damage analysis method. Rear axe road simulation test result and the re
sult analyzed are the same, which shows that the method discussed can accurately predict the fatigue failure mode of the rear axle.
Key words: rear axle; FEA; pseuda-damagt; ligue fuilure; moad simulation test
失效位置,能够较好地指导汽车工程师进行结构优化
0引言
设计,这对提升设计水平有重要意义
汽车所承受的外部载荷是随时间变化的动态载
荷,其中大部分是循环动态随机载荷。在这种载荷作
后桥应变传感器布置方案
用下,汽车的许多构件都产生了动态应力,引起疲劳损1.1后桥有限元分析
伤,其破坏形式是疲劳断裂。随着人们对汽车安全、
本文根据后桥 CATIA模型,建立后桥有限元分析
节能和环保的不断重视,汽车底盘作为整车的一个关键模型。由于结构均采用板材,因而有限元模型采用壳
系统,其产品的质量对整车的安全使用及整车性能有重单元。为保证计算精度,95%以上的单元为四边形单
要影响,因此提高汽车结构疲劳可靠性至关重要。
元,焊接部位采用rhe2单元刚性连接,单元尺寸选为
在设计之初对汽车结构进行疲劳分析,预測疲劳7mm,对局部小特征部位进行细化,最小尺寸为Imm,
国家
重大项月(2011AA11A265,2012AA110701);上海市科委科研计划资助项目(114050200)9;上海市科委基础研究重点项目
(10rC1411600);上海汽车工业科技发展基金项目(1104);上海市教委重点学科建设资助项目(J50503
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