车轮径向疲劳试验有限元仿真及疲劳寿命估算

采用有限元分析方法,建立汽车车轮有限元模型,模拟车轮径向疲劳试验施加合理的载荷及边界条件。通过分析车轮试验过程中的应力变化情况,得出高应力集中区域及其各主应力值,运用疲劳寿命计算理论及ANSYS软件估算车轮的疲劳寿命。通过与车轮径向疲劳试验结果进行比较,结果表明高应力集中区域与实际裂纹位置吻合,预估的疲劳寿命与车轮实验寿命基本吻合,验证了有限元方法预估车轮寿命的有效性,为以后对车轮进行结构改进起指导作用。

铝合金车轮径向疲劳试验的数值仿真

将动态接触转化成节点可相对移动的缓冲过渡层,提出径向疲劳模型中轮胎与轮辋接触问题的解决方法。过渡层通过共用节点的方法离散成五面体单元,传递轮胎对轮辋的作用力。由于过渡层刚度很小而且厚度小,所以对车轮刚度的影响可以忽略不计。考虑到试验中转鼓与车轮的滚动接触切向力比较小,仅以等效的径向压力施加到轮胎上。文中建立整个试验过程的有限元模型,通过与试验结果以及前人的成果相对比,表明分析模型是正确而有效的。

车轮径向疲劳试验的动力显式有限元算法

由于静力隐式有限元算法很难准确模拟车轮径向疲劳试验,着重研究用动力显式有限元算法进行模拟的方法。论文详细介绍了车轮有限元网格、材料性能参数、轮胎简化、螺栓预紧、焊缝设置、转鼓转动、径向力加载等过程的设置方法及注意事项,列出车轮应力及表面压力的分布,提出判断分析结果合理与否的方法,最后详细介绍材料S-N曲线的选择方法,并对有限元分析及试验寿命结果进行比较,该动力显式模拟设置方法可得到较理想的分析结果。

分析拟稳定流径向弥散试验数据的反函数法

将描述拟稳定流径向水动力弥散过程的近似解析解进行反函数变换。以变换后的表达式为基础 ,建立了具有 c- t数据和 c- r数据两种情况下的直线方程。该方程的因变量与自变量均为试验数据的函数 ,直线常数中含有待求弥散参数。经过适当的数据转化 ,就可以利用线性回归法或直接图解法求出直线常数 ,从而计算出含水层介质的纵向弥散度 al 和有效孔隙率 n。算例表明 。

铝合金车轮动态径向疲劳试验仿真分析与寿命预测

动态径向疲劳试验是评测铝合金车轮安全性的三大性能试验之一,采用有限元方法实现试验的仿真分析和疲劳寿命预测,能够减少物理试验次数,提高车轮设计研发效率。基于ANSYS Workbench平台,考虑轮胎充气压力对仿真结果的影响,建立了试验仿真有限元模型,实现了15×6JJ铝合金车轮动态径向疲劳试验的仿真分析,运用S-N疲劳分析方法得到了径向试验载荷下车轮的疲劳寿命及损伤分布情况。研究结果表明,轮缘、胎圈座和辐条根部后侧是疲劳损伤的主要集中部位,需要进行设计改进。

尾矿库槽孔管外包土工布径向渗流试验模型及其渗透特性分析

槽孔管排渗体系对降低尾矿坝浸润线具有重要作用,而以往研究多基于一维试验单独测定土工布的渗透系数,对槽孔管外包土工布整体系统渗透特性的研究较少。本文设计研发了一套针对槽孔管外包土工布排渗体系的径向流试验设备,进而开展不同水头差及不同土工布层数下槽孔管排渗体系的渗流试验,研究土工布层数和水头差对排渗体系渗透特性的影响。试验结果表明:随水头差增加,槽孔管排渗体系渗透系数具有逐渐增加的规律;随外包土工布由一层增加到二层,渗透系数明显减小,但随着土工布层数继续增加,渗透系数又出现轻微增加的情况。本文试验结果可为槽孔管外包土工布整体结构在尾矿坝排渗降渗中的应用提供一定参考。

架空导线碳纤维复合芯棒径向耐压试验及仿真

碳纤维复合芯导线芯棒轴向抗拉能力强,径向抗剪切性能、抗压性能、抗劈裂能力较弱,在线路施工如压接、卡线器夹持过程中导线易出现径向耐压失效现象,在输电线路施工、安全运行等方面存在安全隐患,目前针对芯棒径向耐压应力相关研究较少。对不同直径碳纤维复合芯导线芯棒进行了径向耐压试验,获得不同直径芯棒试件径向耐压试验失效压力。利用ABAQUS软件建立芯棒径向耐压仿真模型,根据芯棒径向耐压试验失效压力数据,在有限元模型中对压块加载竖直径向力,通过有限元软件的数值计算,得到了不同直径芯棒破坏失效应力。研究结果表明碳纤维复合芯导线芯棒径向耐压失效情形是其最外层玻璃纤维层被压扁造成芯棒试件整体劈裂,不同直径碳纤维复合芯导线芯棒径向耐压许用应力随芯棒直径增大而增大。研究结果可为输电线路碳纤维导线用施工机具设计及施工工艺应用提供参考依据。

车轮径向疲劳试验机校准方法及主要测量项目不确定度评定

对车轮径向疲劳试验机转鼓、试验负荷和试验速度进行校准,并对试负荷和试验速度的不确定度进行评定。试验负荷和试验速度校准结果不确定度的要来源为试验机分辨力引入的不确定度、试验机测试重复性引入的不确定度、标测力仪或标准转速表分辨力引入的不确定度。

江苏省《电动车整体车轮径向冲击试验方法》开始制定

2010年8月19日,江苏省地方标准《电动车整体车轮径向冲击试验方法》标准制定工作组第一次工作会议在国家电动自行车产品质量监督检验中心召开,该标准为江苏省质监局2009年度第二批地方标准制定项目计划，由国家电动自行车质检中心主持起草。

摩托车轻合金车轮径向冲击试验数据分析

摩托车轻合金车轮质量的好坏直接关系到摩托车骑乘者的人身安全,而摩托车轻合金车轮的径向冲击试验结果直接反映了车轮质量的优劣。通过对车轮径向冲击试验数据进行分析,以对车轮额定载荷的设定提出建议,希望摩托车整车企业及车轮生产企业合理设计轻合金车轮的额定载荷。

钻孔径向加压试验在强风化岩体勘察中的应用

针对广东某工程项目强风化的岩体特性,探讨利用钻孔膨胀计PROBEX来进行循环径向加压试验以获得强风化岩层力学参数。试验结果表明:循环径向加压试验所采集的数据采用一些列方法处理后能得到岩体旁压变形模量以及旁压弹性模量,可反映岩体坚硬程度与地基承载力的大小,钻孔径向加压试验可用于测定强风化岩层力学参数。

减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究

探讨了长江堤防减压井由于设计、施工及运行环境等因素对其产生机械淤堵的影响,研究了不同渗流介质的渗透特性以及多种介质不同组合的综合特性。除传统试验外,自行研制了径向渗透试验模型装置,采用几种物理试验方式配合,对包括地层、反滤层、滤网和井管组成的整个减压井系统,以及径向的水流与几何条件进行模拟试验。通过对室内试验与现场测试成果的综合分析,对减压井机械淤堵机制和淤堵判定进行了归纳,针对实际水动力条件和运行模式,提出了减压井反滤系统防止机械淤堵的优化设计理念。

原状黄土抗拉强度试验方法研究

利用由长安大学自主研制的土工拉压强度试验一体机,分别采用直接拉伸、径向压裂和轴向压裂三种试验对含水率为3%、5%、7%、10%、15%、18%的原状黄土进行抗拉强度测试。结果表明:三种试验测得原状黄土的抗拉强度整体较小,一般只有几千帕到几十千帕,其中直接拉伸试验测得的抗拉强度最大,其他两种方法测得的抗拉强度稍小;抗拉强度随着含水率的增大非线性减小,基本上为成负指数关系;直接拉伸试验值与间接拉伸试验值之间满足线性关系,可根据间接试验值推算出直接拉伸试验值。

汽车车轮性能试验方法及标准

汽车车轮是汽车行驶系统中重要的安全部件,世界各国的标准均对其进行了严格的要求。汽车车轮的安全性能主要是通过弯曲疲劳试验、径向疲劳试验以及冲击试验来进行考核,但是在各种标准具体的试验方法上还是存在着一定差异。

大尺寸重载车用铝合金轮毂径向疲劳寿命预测

大尺寸低压铸造铝合金轮毂在服役状态下疲劳寿命研究较少,是其广泛应用于重载车型的原因之一。因此,利用有限元方法建立重载车用低压铸造铝合金轮毂径向疲劳模型,在轮辋胎圈座上施加等效径向载荷,并考虑充气压力对轮毂的影响,对轮毂进行有限元分析,以确定轮毂的应力应变分布。在应力分析基础上,考虑轮毂在成型过程中不同部位力学性能差异造成其疲劳性能不同,运用应力疲劳理论对轮毂径向疲劳过程进行寿命预测。结果表明:在径向疲劳过程中,内轮缘变形量相对较大,这与相关文献结果符合;与小尺寸铝合金轮毂、大尺寸钢制轮毂相比,轮辋外侧连接内轮缘圆角处应力值相对较高,轮毂通风口之间没有出现应力集中;轮辋外侧圆角处寿命最低,预测结果符合轮毂实际使用情况,为轮毂结构设计与后期改进提供依据。

土体抗拉强度试验研究方法的进展

理论上土体的抗拉强度与抗压和抗剪强度一样是描述土体力学性质的重要指标之一,也是研究土体张拉破坏特性的基础。由于土体抗拉强度在数值上相对较小,且难以准确测量,在岩土工程领域常常被忽视。随着工程中的张拉破坏问题越来越突出,土体抗拉强度特性引起许多学者的关注,相关研究成果也越来越多。文中对土体抗拉强度试验研究方法进行了系统的归纳和总结,对比分析了各种方法的优缺点,认识到,(1)土体抗拉强度试验方法总体上可分为直接法和间接法两大类,直接法是在试样两端直接施加拉力直到试样发生张拉破坏,根据破坏时的最大拉力及对应的破裂面面积计算出土体的抗拉强度。间接法主要通过一些理论假设,把压应力转换成相应的拉应力并基于一些理论公式计算土体抗拉强度;(2)按试样受力条件,直接法可分为单轴拉伸和三轴拉伸,一般都需要开发专门的拉伸试验设备,以实现拉力荷载的施加及其在试样内的有效传递。常用的方式有粘结、锚固、模具夹持及摩擦力传递等,都各有优缺点,但模具夹持法相对而言更具操作性。间接法中比较有代表性的有巴西劈裂试验、土梁弯曲试验和轴向压裂试验等,一般较适应于刚度较大的土体如化学固化土。最后,笔者提出了今后该课题的研究重点,包括制定土体抗拉强度试验方法规范及标准,研发简单易操作的土体拉伸试验设备,拉伸试验过程中土吸力的测量及控制方法,土体拉伸过程中应变场的准确获取方法及土体张拉特性的数值模拟研究等。

汽车车轮的试验方法及试验结果分析

介绍了车轮弯曲疲劳、径向疲劳、弯曲刚度的试验方法,车轮易损部位应力测定方法和车轮弯曲疲劳曲线的绘制方法,并对试验结果进行了分析。

基于有限元的钢制车轮径向疲劳寿命预测

针对径向疲劳试验标准,以合理的载荷加载方式和边界条件,建立车轮有限元模型。利用有限元分析获取车轮结构应力,结合修正后的材料的应力-寿命曲线,根据名义应力法预测疲劳寿命和损伤分布。研究结果表明:径向疲劳试验时,该型号车轮高应力区域集中在通风孔处,易导致初始疲劳裂纹产生;通风孔内表面较外表面疲劳损伤更大,需要在车轮结构抗疲劳设计时重点关注。

轮胎充气压力对摩托车车轮应力分布的影响

轮胎充气压力对摩托车车轮应力分布有一定的影响,利用I-DEAS软件对车轮在各种载荷下的应力分布情况进行分析,得出冲击试验分析模型可以不考虑充气压力、径向载荷试验分析模型必须考虑充气压力的结论,为深入进行冲击试验和径向载荷疲劳试验有限元分析做了准备。

汽车轮毂造型设计与结构分析

立足当下中国汽车制造业的实际问题,研究中国传统文化,归纳轮毂造型设计要素及其方法,从轮毂造型的基本特征入手,运用设计美学,对汽车轮毂进行再设计。利用UG软件建立汽车轮毂模型,并完成轮毂径向及弯曲疲劳试验的有限元仿真。结合铝合金的材料特性,通过UG的结构分析模块研究径向载荷和试验弯矩对车轮结构强度的影响及车轮结构的应力应变分布规律,找出应力集中区域,验证所设计的轮毂结构的安全性。改变以往造型与结构独立完成的设计模式,以期设计出造型与结构一体化的具有中国特色的汽车轮毂,为设计师提供借鉴。