【摘要】：隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,汽車安全越來越受到人們的重視,汽車爆胎是嚴(yán)重的安全隱患之一。目前,市場上多采用安全輪胎或免充氣輪胎代替普通的斜交胎,但這兩種輪胎也存在一定的問題。本文基于安全輪胎及免充氣輪胎的基礎(chǔ)上提出了一種新概念輪胎——板簧輪胎,以其中的異形截面板彈簧為研究對象,在對其進(jìn)行靜強(qiáng)度分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步預(yù)測疲勞壽命。在理論計算方面,異形截面板彈簧屬于寬板彎曲的平面應(yīng)變問題。在受載過程中,發(fā)生彈性變形,基于彈性變形的基本公式,推導(dǎo)出彈簧片的彎矩以及曲率半徑公式;板料截面簡化為工字梁結(jié)構(gòu),利用組合圖形的特點(diǎn)求解出截面的形心坐標(biāo)及慣性矩公式;在滿足強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上進(jìn)一步得出結(jié)構(gòu)壽命的估算公式。在有限元數(shù)值模擬方面,利用PATRAN有限元分析軟件建立板彈簧的有限元模型,并對其進(jìn)行靜載荷分析,調(diào)用NASTRAN進(jìn)行求解計算,得到結(jié)構(gòu)的應(yīng)力云圖和最大應(yīng)力節(jié)點(diǎn)區(qū)域。結(jié)合應(yīng)力的結(jié)果文件,利用FATIGUE疲勞分析軟件對危險區(qū)域進(jìn)行疲勞壽命分析,此過程中新建并修正了材料的S-N曲線,設(shè)置材料信息和載荷信息后,最終得到結(jié)構(gòu)的疲勞壽命云圖。本文主要在材料力學(xué)、有限元計算和結(jié)構(gòu)疲勞壽命理論等多門學(xué)科理論的基礎(chǔ)上,并與有限元軟件和專業(yè)疲勞壽命分析軟件相結(jié)合,對異形截面板彈簧進(jìn)行靜力學(xué)有限元分析和疲勞壽命有限元分析。
[Abstract]:With the rapid development of the automobile industry, the automobile safety is more and more important, and the automobile tire burst is one of the serious potential safety hazards. At present, in the market, a safety tire or a non-pneumatic tire is adopted instead of the ordinary skew tire, but the two tires also have certain problems. Based on the safety tire and the non-pneumatic tire, a new concept of tire _ plate spring tire is proposed, with the special-shaped cross-section plate spring as the research object, and the fatigue life is further predicted on the basis of the static strength analysis. In the aspect of theoretical calculation, the special-shaped cross-section plate spring belongs to the plane strain problem of the wide plate bending. In the process of loading, the elastic deformation, the basic formula based on the elastic deformation, the formula of the bending moment and the radius of curvature of the spring piece are derived, the section of the sheet is simplified to the I-beam structure, and the formula of the centroid and moment of inertia of the section is solved by the characteristics of the combined graph. The formula for estimating the structural life is further obtained on the basis of satisfying the strength requirement. In the aspect of finite element numerical simulation, the finite element model of the plate spring is established by using the PATRAN finite element analysis software, and the static load analysis is carried out, and the NASTRAN is called for solving and calculation to obtain the stress cloud picture and the maximum stress node area of the structure. The fatigue life of the dangerous area is analyzed by using the FATIGUE fatigue analysis software, and the S-N curve of the material is newly built and modified in the process, and the material information and the load information are set, and the fatigue life image of the structure is finally obtained. In this paper, the static finite element analysis and the finite element analysis of the fatigue life of the special-shaped cross-section plate spring are made based on the multi-gate theory such as the material mechanics, the finite element calculation and the fatigue life theory of the structure, etc., and is combined with the finite element software and the professional fatigue life analysis software.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.334

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本文編號：2452525