基于实测载荷的挖掘机动臂精细化焊缝疲劳寿命分析

针对挖掘机动臂疲劳失效多发于焊缝连接处的问题,建立精细化的焊缝疲劳寿命预测模型,基于实测载荷对挖掘机动臂疲劳寿命进行分析。以某特定型号的液压挖掘机动臂为分析对象,基于载荷反演技术获得挖掘机动臂在石方和土方环境作业下的铰点载荷,对动臂焊缝部位进行精细化有限元建模,结合焊缝材料的S-N曲线以及线性MineR损伤理论,分别预测动臂焊缝部位在石方和土方环境下的疲劳寿命。分析表明,焊缝部位在石方和土方环境下最低疲劳寿命分别为5.815×10^(5)和1.160×10^(6)次,此分析方法可为同类型机械焊缝结构疲劳寿命分析提供参考。

基于刚柔耦合的舱门扭力杆机构疲劳寿命分析

针对舱门模型精确性低、扭力杆机构开发周期长、理论分析结果单一等问题,建立舱门的刚柔耦合动力学模型,提出有限元分析和多体动力学理论相结合的疲劳寿命预测方法,并根据扭力杆材料的疲劳特性,利用nCode软件对扭力杆进行疲劳寿命评估,有效解决舱门机构疲劳试验周期长、费用高等问题。同时搭建舱门实物平台,通过试验为所提方法提供数据支持。结果表明:扭力杆机构危险部位在两侧的薄弱处,舱门结构满足设计要求,所提方法可有效缩短舱门结构开发设计周期,优化舱门结构。

空调风板的电机齿轮疲劳寿命分析

在空调风板运行过程中,电机齿轮不断啮合,承受着交变载荷的作用,易发生疲劳断裂,影响空调风板运动,进而影响空调的送风功能和整机的可靠性。因此,对电机齿轮的强度和疲劳寿命分析展开研究,具有重要的工程意义。基于有限元法对空调风板的电机齿轮强度和疲劳寿命进行分析,首先,建立了简化后的电机齿轮组有限元模型,得到了齿轮强度。进一步,通过Abaqus与Fe-safe联合仿真,拟合得到齿轮材料Wöhler曲线,进而预测了齿轮的疲劳寿命,在标称力矩下满足要求。最后,讨论了极端情况下齿轮发生疲劳断裂的原因,为运动机构的结构可靠性设计以及电机性能选型提供参考。

麦弗逊悬架下控制臂疲劳寿命分析

基于虚拟仿真研究分析了某城市运动型多用途汽车(SUV)悬架下控制臂疲劳寿命问题,结合三维模型建立整车刚柔耦合动力学模型,利用该模型得到悬架下控制臂力载荷谱以及实际行驶工况下的极限载荷。建立悬架下控制臂有限元模型,以整车极限工况载荷建立下控制臂的边界约束,并运用模态分析证实了模型的可靠性。基于统计分析力载荷谱和Miner累计损伤法则,在疲劳分析软件Ncode中分析计算得到下控制臂的疲劳寿命云图与损伤云图,结果表明,某城市SUV悬架下控制臂的总寿命为4.78×105h,满足使用要求。

基于整车动力学仿真的后桥壳疲劳寿命分析与改进

针对某越野车在改型过程中后桥壳在台架疲劳试验时出现局部开裂的情况,应用ADAMS/Car建立了整车动力学模型,进行动力学仿真,得出危险工况冲击载荷下桥壳的受力情况。采用ANSYS Workbench对桥壳进行了疲劳寿命计算,结果与试验吻合。分析其存在的不足,并提出了改进方案。对改进后的桥壳再次进行疲劳计算,满足设计要求,试制后进行台架试验,寿命达到国家标准要求。

谐波减速器柔轮的疲劳寿命分析

以B1-50-80型谐波减速器为研究对象,提出了以瞬态分析结果为基础的柔轮疲劳寿命分析模型,对柔轮进行了疲劳寿命分析。分析结果表明,柔轮轮齿的齿端部和齿根部是最初产生疲劳损伤的部位;疲劳损伤出现的位置是沿柔轮的轴线由轮齿内侧向杯底延伸;柔轮杯口内壁与波发生器接触处是损伤最为严重的部位。研究结果对提高柔轮的使用寿命具有参考价值。

井下移动式液压破碎机工作机构疲劳寿命分析

为了探究井下移动式液压破碎机工作机构破坏的原因,为改进结构、改善工作性能和延长使用寿命提供依据,在Pro/E和Adams协同仿真坏境下确定了某型移动式破碎机工作机构的4种典型工况,根据冲击机械系统波动力学理论,导出该破碎机破碎岩石时冲击载荷的计算模型。使用ANSYS有限元分析软件对工作机构进行疲劳寿命分析。结果表明,在最大破碎深度时,小臂与小臂油缸铰接位置的疲劳强度最低,疲劳寿命为1.032×107次循环,损伤累计值为0.969;安全系数仅1.03,不满足结构设计要求,需对结构进行改进。

基于ANSYS的带式输送机传动滚筒疲劳寿命分析研究

传动滚筒是带式输送机的关键部件,它的寿命和强度对于整机的安全可靠运行具有重要的作用。用ANSYS对传动滚筒的静强度进行分析,得到了传动滚筒表面的应力和应变数值,确定其危险区域。并用ANSYS/FE-SAFE模块进行疲劳寿命的仿真。所得仿真结果与实际相符。

非直线排列剥叶元件的疲劳寿命分析

阐述了整杆式甘蔗收获机械非直线排列剥叶元件疲劳分析的总体思路 利用计算机仿真分析的方法分析了剥叶元件装夹参数及其注塑加工过程中产生的缺陷对元件寿命的影响 ,提出了不同工况剥叶元件疲劳分析的有限元计算模型 通过仿真分析 ,方便、快捷地得出剥叶元件疲劳寿命预估值 。

矿用联接哑铃的强度与疲劳寿命分析

哑铃是刮板输送机槽间联接的关键零件,但其设计一直以来停留在凭经验模仿试算阶段,缺乏现代设计手段和理论指导,其设计具有一定的盲目性。在对刮板输送机进行运动学分析的基础上,采用MSC.Nastran和MSC.Fatigue软件进行哑铃结构的研究,探讨哑铃的静态强度和疲劳寿命问题,本课题对阐明哑铃的设计原理有重要意义。

2E12铝合金中心孔板材疲劳寿命分析

以2E12铝合金光滑疲劳实验为基础,结合有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件MSC.Fatigue,详细地介绍了疲劳寿命预测的流程和实现过程。进行疲劳寿命分析,分析结果表明孔径与板长之比D/L对板材疲劳寿命有显著的影响,D/L与对数寿命呈幂函数关系。数值模拟结果与理论计算结果基本相吻合,进行疲劳寿命分析,分析结果表明孔径与板长之比D/L对板材疲劳寿命有显著的影响,D/L与对数寿命呈幂函数关系。

基于Maattanen模型的冰激疲劳寿命分析

基于ANSYS系统和海洋平台自激振动Maattanen模型,提出了计算冰激疲劳寿命的一种新方法,并开发了与ANSYS系统集成使用的计算程序。利用该程序可以实现对多自由度复杂平台结构的冰激动力精细分析,并能定量确定自激冰力、结构的动力响应和节点应力。运用该程序计算了实际平台的冰激振动响应和节点疲劳寿命,分析了不同冰力参数对平台自激振动响应的影响。对使用不同冰力模型计算出的平台疲劳寿命进行的对比结果表明,较高冰速下平台动力响应较小;自激振动是造成平台疲劳损伤的主要原因。计算结果与现场观测情况一致,这进一步验证了新计算方法的可靠性,为平台冰激疲劳设计提供了依据。

喷杆喷雾机前悬架上摆臂有限元及疲劳寿命分析

针对YTK850喷杆喷雾机前悬架上摆臂在多次作业后易出现疲劳失效的问题,通过建立喷杆喷雾机前悬架上摆臂的力学模型,计算出上摆臂在不平路面、转向、制动工况下的受力情况,得到理论的载荷数据,基于Workbench软件建立上摆臂的有限元模型,得到3种典型工况下的应力。结果表明,上摆臂的最大应力点出现在不平路面工况时减震器下安装支座与右前侧圆管连接处,应力最大值为130.12 MPa,变形量最大值为0.29 mm;利用试验得到的载荷数据,对前悬架上摆臂在不平路面工况下进行疲劳寿命分析,得到前悬架上摆臂疲劳寿命和安全系数分别为0.36年和1.79;通过对上摆臂进行优化,确定圆管外径为33 mm时,最大应力减小至94.17 MPa,最大变形量减小至0.098 mm,寿命提高到0.51年,安全系数提高到2.50,为喷杆喷雾机悬架系统的合理设计提供一定理论依据。

动叶水蚀疲劳寿命分析模型的研究

为了提高汽轮机湿蒸汽级叶片的可靠性,预防电厂中汽轮机叶片的水蚀疲劳断裂,基于动叶通道中水滴运动、撞击叶片表面速度分布以及液固撞击等效应力,采用合适的疲劳始裂寿命计算公式和非线性疲劳累计损伤准则,建立了叶片水蚀疲劳寿命分析模型。详细分析了某汽轮机湿蒸汽级动叶片的水蚀疲劳特性,获得了其水蚀疲劳的门槛速度,这一速度与实验数据吻合较好,同时获得了该动叶片在不同汽轮机运行工况下水蚀疲劳的状况,疲劳初始裂纹发生的部位和时间。文中建立的叶片水蚀疲劳寿命分析模型可以定量地计算水蚀疲劳寿命,为分析、预防水蚀提供了有力的工具。

一种新的结构疲劳寿命分析的概率-模糊-区间混合模型

为解决混合变量下的结构疲劳寿命分析问题,建立了同时含有概率、模糊、区间变量的结构疲劳寿命分析模型,采取对模型中的模糊变量取截集的方法,使模糊变量退化为相应的区间向量,相当于将问题化为仅含有随机变量和区间变量的结构疲劳寿命分析问题。依照概率和非概率寿命分析方法得到在截集水平α下的随机变量为自变量的疲劳寿命下限估计值表达式,采用数值积分的方式得到只含有随机变量的结构疲劳寿命上、下限值表达式,最后根据概率疲劳寿命分析方法可以得到一定置信度下的寿命上、下限值。算例结果表明:本文方法能够解决含概率-模糊-区间混合变量的结构疲劳寿命分析问题,不仅拓展了非概率在疲劳寿命分析中的应用范围,也是对非概率疲劳寿命分析方法的理论补充。

基于ANSYS的回转式空气预热器接触式柔性密封疲劳寿命分析

基于有限元通用软件ANSYS的疲劳寿命分析方法,运用ANSYS的FATIGUE模块,将有限元方法和疲劳寿命分析理论相结合,对回转式空气预热器接触式柔性密封进行三维参数化建模,并编制APDL命令流,建立疲劳分析文件对回转式空气预热器接触式柔性密封进行了疲劳寿命分析。结果表明,回转式空气预热器接触式柔性密封的疲劳寿命为8年。

矿用载货车驱动桥壳疲劳寿命分析

通过CATIA建立某矿用载货车驱动桥壳数字模型,结合汽车驱动桥台架试验标准对桥壳进行静力分析,并采用FE-SAFE疲劳分析软件对桥壳进行基于正弦载荷激励的疲劳寿命仿真。该方法可在设计阶段对桥壳疲劳寿命进行预估,为桥壳结构的改进和优化提供理论和技术支撑。

滚珠丝杠的模态与疲劳寿命分析

高新技术的迅速发展对滚珠丝杠提出了更高的要求,其性能直接影响数控机床整机的质量和寿命。利用HyperMesh有限元软件的Optistruct模态分析模块和Radioss瞬态分析模块,对滚珠丝杠进行了模态分析和疲劳寿命分析,为滚珠丝杠的结构优化设计提供了重要的参考数据。

基于ANSYS Workbench某型起落架疲劳寿命分析

在绝大多数起落架疲劳寿命的分析中,没有将减振支柱的缓冲作用考虑在内,而是将其视为刚体,这对计算结果精度将会产生一定的影响;为了更加准确地得到起落架应力分布规律,针对某型飞机主起落架因疲劳强度不足而引起的在轮架处多次出现裂纹现象,采用ANSYS Workbench+CFX多物理场耦合分析平台进行减振支柱内的流固耦合分析,建立该型起落架几何模型,求出在油液及气体作用下的起落架应力应变分布,再将其与起落架载荷谱结合,在n Code疲劳分析软件中求得起落架的疲劳寿命,并对其进行分析,计算结果与实际寿命值相近;为该型起落架的优化及设计提供了参考。

多次加铺的复合道面疲劳寿命分析

为解决多次加铺的复合道面加铺层使用寿命远低于设计值的问题,利用ABAQUS建立了多次加铺和一次加铺至相同厚度的复合道面三维有限元模型,分析了两种道面模型的力学响应,得出结论:新旧道面的层间状态对剪切力和拉应变的影响较大,将新旧加铺层简化为同等厚度的沥青道面的计算结果将偏小,将会导致设计偏于不安全。根据多次加铺的复合道面层间最大剪应力沿道路深度的分布点位和变化趋势可知:加铺沥青层后,原道面层间剪应力减小,但无论加铺几次,面层剪应力均最大;随着加铺次数的增加,沥青道面层间最大剪应力逐渐增大,并且在层间接触处出现突变,突变值随加铺次数的增大而增大。这说明加铺沥青层并没有改善道面表层的受力状态,相反,随着加铺次数增加,层间结合状态和复合荷载作用等的影响增大,反而会导致表层应力增大,最终加剧表层损伤。