钢丝缠绕液压胶管优化设计有限元分析

采用有限元分析方法,对4层钢丝缠绕胶管的钢丝缠绕角度进行独立优化。结果表明,每层角度变化对各层应力分布均有影响,某层钢丝缠绕角度增大,本层应力随之提高,而其他3层应力随之降低。利用这一规律,可以实现对钢丝缠绕胶管缠绕角度的优化,使爆破压力和变形都达到使用要求。已证明分析结果与工程试验有很好的相关性。

橡胶材料疲劳试验机的设计和疲劳寿命模型的建立

进行橡胶材料疲劳试验机的设计和疲劳寿命模型的建立。基于疲劳裂纹扩展和撕裂能理论以及依据GB/T1688—2008研制的橡胶材料疲劳试验机由执行机构、数据采集系统和控制系统构成,用于橡胶材料疲劳试验和破坏试验,可以分别测得橡胶材料裂纹扩展速度及撕裂能、破坏撕裂能。采用Yeoh模型作为本构模型,以有限元仿真分析计算不同应变下的撕裂能,得到裂纹扩展速度与撕裂能关系,而建立的橡胶材料疲劳寿命模型可以用于预测组成复杂的橡胶材料的疲劳寿命。

营运大客车正面碰撞乘员伤害的研究

客车发生正面碰撞事故约占客车碰撞事故的50%~60%。利用LS-DYNA软件,建立了包括假人、安全带和安全气囊在内的大客车车体有限元模型,对不同速度下营运大客车的正面碰撞特性进行了模拟仿真计算,分析了无任何保护措施、佩戴安全带及佩戴安全带且安全气囊起爆三种事故形态下乘员头部HPC值、胸部压缩量和大腿骨轴向接触力等伤害值。研究结果表明,安全带对于驾驶员的保护意义重大,为营运大客车乘员保护设计以及合理制定营运大客车正面碰撞法规提供数据参考。

全钢子午线轮胎加强层帘线角对胎圈部位性能的影响

子午线轮胎有着节能、耐用的优点。使用Abaqus有限元软件建立三维有限元轮胎模型并通过将有限元模拟计算结果和实际实验数据对比,验证了模型的正确性。在此基础上,探究了加强层帘线角对胎圈部位应力影响,结果表明:在充气和垂直载荷下,随着帘线角的增加,胎体与加强层端点最大应力、应变能均出现先增后减的趋势。垂直载荷下胎圈部位的刚度随着帘线角增加而一直减小。拟合出了出垂直载荷最大应力、应变能和加强层端点下沉量随帘线角变化的函数。计算得到40.7°的帘线角能够大幅降低加强层端点处的应力、应变能,同时对该处的刚度影响较小。研究结果可为选用适合的加强层帘线角以保证节能和负载的同时减少早期破坏提供理论依据。