本文關鍵詞：車輪彎曲疲勞與徑向疲勞研究及壽命預測

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【摘要】：車輪是行駛系統(tǒng)的重要組成部件和安全部件,它對汽車的行駛安全性和可靠性有著至關重要的影響。由于實際工作環(huán)境復雜,且長期受動載荷作用,其疲勞耐久性難免下降。據(jù)統(tǒng)計80%以上的車輪破壞屬于疲勞破壞,并且疲勞評價試驗都是在專業(yè)疲勞試驗機上進行的,試驗成本高且試驗時間久。本文研究了車輪彎曲疲勞和徑向疲勞的數(shù)值分析方法,對預測和提高車輪的疲勞壽命具有重要的工程應用價值。本文以某乘用車鋁合金車輪為研究對象,首先運用軟件ANSYS Workbench構(gòu)建了與彎曲疲勞試驗以及徑向疲勞試驗相對應的有限元數(shù)值模型,分析出該車輪的具體應力應變情況。其中在彎曲疲勞的靜力分析時,重點分析了螺栓預緊力和離心力的影響規(guī)律;在徑向疲勞有限元分析時對輪胎進行了簡化,將徑向載荷以等效徑向分布力的形式直接施加在胎圈座上,解決了由于輪胎胎體結(jié)構(gòu)復雜性以及材質(zhì)和接觸非線性導致的不收斂或極難收斂等問題。將車輪彎曲疲勞和徑向疲勞的有限元靜力分析結(jié)果導入到疲勞分析專用軟件NCODE的Design Life模塊,搭建了疲勞分析流程,運用基于應力控制的疲勞損傷理論,并用循環(huán)系數(shù)修正法對其修正,進行疲勞壽命預估,得到研究車輪的彎曲疲勞和徑向疲勞的疲勞損傷情況以及疲勞壽命。本文采用有限元分析與疲勞預測相結(jié)合的方法,簡化了CAE分析的整個流程。通過該方法對車輪的彎曲疲勞和徑向疲勞進行分析能夠有效地預測車輪疲勞破壞的危險位置和具體壽命,減少產(chǎn)品開發(fā)所消耗的時間,提高產(chǎn)品的可靠性及經(jīng)濟效益,同時為汽車車輪及其他零部件的結(jié)構(gòu)設計以及疲勞分析提供新的分析路徑和理論依據(jù)。
【關鍵詞】：鋁合金車輪 彎曲疲勞 徑向疲勞 疲勞理論 NCODE
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.34
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 選題背景10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題研究的目的和意義12-13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 有限元理論及疲勞分析理論15-25
• 2.1 有限元分析的基本理論15-17
• 2.1.1 有限元方法的基本思想15-16
• 2.1.2 有限元疲勞分析法16-17
• 2.2 疲勞分析基本理論17-24
• 2.2.1 疲勞與疲勞壽命17-18
• 2.2.2 疲勞理論的實際運用18-22
• 2.2.3 疲勞損傷累積原理22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 車輪彎曲疲勞有限元分析25-45
• 3.1 彎曲疲勞試驗25-28
• 3.1.1 試驗原理25-27
• 3.1.2 試驗載荷27
• 3.1.3 彎曲疲勞試驗性能要求27-28
• 3.2 車輪彎曲疲勞有限元建模28-41
• 3.2.1 幾何建模28-30
• 3.2.2 接觸設置30-31
• 3.2.3 劃分網(wǎng)格31-34
• 3.2.4 邊界條件及載荷34-36
• 3.2.5 螺栓預緊力影響分析36-39
• 3.2.6 離心力影響分析39-41
• 3.3 車輪彎曲疲勞有限元結(jié)果分析41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 車輪徑向疲勞有限元分析45-56
• 4.1 徑向疲勞試驗45-48
• 4.1.1 試驗原理45-46
• 4.1.2 試驗載荷46-47
• 4.1.3 徑向疲勞試驗性能要求47-48
• 4.2 車輪徑向疲勞有限元建模48-53
• 4.2.1 幾何建模及網(wǎng)格劃分48-49
• 4.2.2 邊界條件及載荷49-53
• 4.3 車輪徑向疲勞有限元結(jié)果分析53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 車輪彎曲疲勞與徑向疲勞壽命預測56-68
• 5.1 疲勞分析軟件NCODE56-57
• 5.2 車輪彎曲疲勞壽命仿真分析57-64
• 5.2.1 導入有限元分析結(jié)果57-58
• 5.2.2 材料屬性58-60
• 5.2.3 循環(huán)系數(shù)修正的損傷法則60-62
• 5.2.4 疲勞結(jié)果分析62-64
• 5.3 車輪徑向疲勞壽命仿真分析64-66
• 5.3.1 疲勞分析設置64
• 5.3.2 疲勞結(jié)果分析64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 研究總結(jié)68-69
• 6.2 研究展望69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士期間的研究成果74

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1 李耀君;;鍋爐管的球化評定與壽命預測[J];熱力發(fā)電;1992年06期

2 呂文元;;重大設備壽命預測的技術和方法[J];中國設備工程;2011年03期

3 張小麗;陳雪峰;李兵;何正嘉;;機械重大裝備壽命預測綜述[J];機械工程學報;2011年11期

4 蘇翰生;;改裝的蠕變-疲勞試驗設備及其壽命預測[J];試驗技術與試驗機;1990年03期

5 蘇翰生;;高溫合金循環(huán)蠕變及其壽命預測[J];航空材料;1991年02期

6 劉湘生;局部應力應變法壽命預測應用研究[J];航空動力學報;1992年02期

7 黃仁聰;;機械重大裝備壽命預測綜述[J];科技致富向?qū)?2013年21期

8 劉婷;張鐸;周源泉;孫頡;;產(chǎn)品壽命預測[J];強度與環(huán)境;2007年04期

9 何世禹;;航天器在軌壽命預測與可靠性評價[J];航天器環(huán)境工程;2008年03期

10 高巍;;電站承壓部件壽命預測診斷技術動態(tài)[J];黑龍江電力技術;1991年02期

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1 涂善東;;重大裝備的壽命預測與監(jiān)測技術[A];壓力容器先進技術——第七屆全國壓力容器學術會議論文集[C];2009年

2 尚德廣;王大康;姚衛(wèi)星;;隨機疲勞壽命預測的場強法研究[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國疲勞與斷裂學術會議論文集[C];2000年

3 周昌玉;涂善東;;高溫構(gòu)件壽命預測技術研究進展[A];第五屆全國壓力容器學術會議論文集[C];2001年

4 宋麗;盧曦;郁望達;李玉鵬;朱寧;;考慮強化效應的動態(tài)S-N曲線壽命預測研究[A];第十五屆全國疲勞與斷裂學術會議摘要及論文集[C];2010年

5 吳學仁;劉建中;;基于小裂紋理論的航空材料疲勞全壽命預測[A];首屆全國航空航天領域中的力學問題學術研討會論文集（下冊）[C];2004年

6 劉虹;張岐山;;改進PSO-GM(1,1)及其在產(chǎn)品壽命預測中的應用[A];第19屆灰色系統(tǒng)全國會議論文集[C];2010年

7 錢桂安;王茂廷;王蓮;;用局部應力應變法進行高周疲勞壽命預測的研究[A];第十二屆全國疲勞與斷裂學術會議論文集[C];2004年

8 康嘉杰;徐濱士;王海斗;王成彪;;基于電學方法的再制造零部件缺陷檢測與壽命預測應用基礎研究[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術會議論文集[C];2011年

9 孫麗;汪清海;王世光;張_g;;氯鹽環(huán)境下混凝土的壽命預測研究[A];第十一屆沈陽科學學術年會暨中國汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)發(fā)展與合作論壇論文集（信息科學與工程技術分冊）[C];2014年

10 李東哲;劉冬歡;尚新春;;航空發(fā)動機渦輪葉片的蠕變損傷數(shù)值仿真及壽命預測[A];北京力學會第20屆學術年會論文集[C];2014年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 楊碩;渦扇發(fā)動機高壓壓氣機葉片裂紋萌生及擴展壽命預測研究[D];天津大學;2015年

2 王瑞杰;基于動態(tài)響應分析的點焊接頭疲勞損傷與壽命預測[D];北京工業(yè)大學;2008年

3 閆明;蠕變—熱疲勞可靠壽命預測的若干問題研究[D];東北大學;2008年

4 杜鵬;多因素耦合作用下混凝土的凍融損傷模型與壽命預測[D];中國建筑材料科學研究總院;2014年

5 欒新剛;3D C/SiC在復雜耦合環(huán)境中的損傷機理與壽命預測[D];西北工業(yè)大學;2007年

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1 馬苓;兩種鋰原電池高溫儲存性能研究及壽命預測[D];天津大學;2014年

2 許爾威;材料老化壽命預測與軟件開發(fā)[D];東北大學;2014年

3 郭佳歡;車輪彎曲疲勞與徑向疲勞研究及壽命預測[D];江蘇大學;2016年

4 張小芳;蠕變—疲勞交互條件下不同材料的持久性及壽命預測[D];華東理工大學;2014年

5 趙國宏;缺口件多軸局部應變分析與隨機疲勞壽命預測[D];浙江大學;2006年

6 王曉鋼;基于熱像法的壽命預測與疲勞分析[D];大連理工大學;2009年

7 李宇;中衛(wèi)地區(qū)現(xiàn)場暴露普通混凝土的耐久性試驗研究及壽命預測[D];蘭州理工大學;2014年

8 劉琴琴;冷卻風扇壽命預測與健康管理算法分析及改進[D];華南理工大學;2014年

9 孫斌;天水地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性試驗研究及壽命預測[D];蘭州理工大學;2014年

10 向美玲;西安地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性試驗研究及壽命預測[D];蘭州理工大學;2014年

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本文編號：989298