基于联合仿真的等速万向节疲劳寿命预测

提出基于联合仿真的等速万向节疲劳寿命预测办法,将有限元方法和多体动力学仿真相结合,获得了等速万向节零件的工作载荷历程,然后运用有限元理论和疲劳分析方法联合求解,在设计阶段实现了部件的疲劳寿命预测,为等速万向节的设计优化提供了参考。

球笼式等速万向节寿命分析和预测

球笼式等速万向节作为旋转轴之间连接的关键部件,可以克服普通十字轴万向节所存在的不等速问题,同时自身也具备较强的刚度。结合淬火工艺对某型号球笼式等速万向节在特定工况下的寿命进行分析,得到各个零部件的寿命云图以确定不同零件不同位置在该工况下的理论寿命,发现其薄弱点。结果表明,淬硬层的增加使零件寿命大大提高,为万向节的设计改进和优化提供了思路借鉴。

基于壳单元虛拥偏置的HCA形貌优化分析

形貌优化是工业设计中提高零件性能的重要工具,现有的商业软件多通过节点偏置进行形貌优化,但形成的加强筋高度为定值且起筋形态过于简单,限制了性能的发挥。采用壳单元虚拟偏置的方法,在元胞自动机理论基础上建立了CA和LS-DYNA联合仿真系统(混合元胞自动机,Hybrid Cellular Automata,HCA),实现了自动迭代计算生成虚拟加强筋。算例结果与商业软件0ptiStruct进行对比,结果表明采用HCA系统生成的加强筋使零件在载荷方向上的最大位移比0ptiStruct减小了16.2%,分布均匀性得到改善,具有一定的研究与实践意义。