车轮支架结构设计和有限元分析

为了保证车轮冲击试验的安全和稳定,有必要对车轮支架进行三维模型的结构设计和有限元分析。充分考虑冲击试验机的静态和动态受力效果,本文使用CATIA软件完成车轮支架模型设计,采用AnsysWorkbench有限元软件对车轮支架工作过程的仿真分析。

差压铸造铝合金车轮支架的疲劳失效对比研究

为了阐明某车型三差压铸造铝合金车轮支架在相同台架试验过程中的疲劳寿命差异较大的原因,通过化学成分、力学性能、断口、金相以及CAE等分析手段,研究了这些车轮支架的失效机制。结果表明,这3种车轮支架的化学成分和力学性能相近,且开裂的裂纹源区均位于高应力区。不同的是,在疲劳寿命最高的车轮支架的裂纹源区中没有明显的缺陷,而在疲劳寿命中等的车轮支架的裂纹源区中存在凹坑和氧化夹杂,在疲劳寿命最差的车轮支架的裂纹源区存在大量的微观孔隙聚集、Si元素偏析、氧化夹杂以及针状Fe相。上述微观结构的差异是造成这些车轮支架表现出不同疲劳寿命的主要原因。

车轮支架的感应淬火

汽车的车轮支架材料为TL1438(38MnSiVS)钢,形状复杂,要求进行局部感应淬火,而且其不同部位的淬硬层深度和表面硬度也不相同。经过工艺试验,该车轮支架采用专用感应器和整体感应淬火工艺取得了令人满意的效果。

铝合金车轮支架台架开裂失效分析

对两件开裂的车轮支架(编号分别为1#、2#)进行失效分析。试验过程中首先产生疲劳开裂损伤,后续过程中受较大载荷作用疲劳裂纹发生快速扩展从而形成宏观可见裂纹。通过观察、金相分析,光谱分析及电镜分析认为:1#车轮支架筋条上存在一条裂纹,开裂模式为疲劳开裂,发生开裂的原因应与筋条表面存在聚集态疏松缺陷导致其抗疲劳性能降低有关;2#车轮支架两筋条上各存在一条裂纹,二者开裂机理一致。