载重汽车用板簧支架断裂失效原因分析

失效分析是解决质量问题的重要环节。针对ADI材料重卡汽车用板簧支架发生断裂失效的因素,从板簧支架几何形状的设计、本体显微组织和力学性能、铸造缺陷和强度仿真等方面分析故障原因。结果表明,ADI材料满足汽车板簧支架的性能要求,发生断裂的主要原因是结构设计R角过小导致应力过于集中所致。

多工况下重卡板簧支架轻量化设计

利用有限元分析软件Ansys workbench对某重卡板簧支架进行了分析和研究;分别对该支架在汽车垂向静态工况、制动工况、转弯制动工况下进行静力学分析;讨论了静态时的应力分析、总变形分析、安全系数分析;在各工况安全系数保证与原模型相当的情况下,通过改变材料和零件结构,结合运用拓扑优化、形貌优化和尺寸优化技术,对板簧支架进行轻量化设计;设计的结果使得支架自身重量减少30%,节约了生产的成本,提高了汽车的燃油经济性。

弹簧支撑多叶油润滑箔片轴承动态特性研究

以提高油润滑箔片轴承承载力为目的,提出了一种新型带有弹簧弹性支撑结构的多叶箔片轴承;基于卡式定理建立了弹簧支撑箔片结构弹性变形模型,给出了弹性支撑结构与悬臂弯曲梁的整体柔度矩阵;通过有限差分法求解了稳态不可压润滑雷诺方程,获得了给定转速、给定载荷下轴承的静平衡位置;基于扰动法获得了该轴承的动态雷诺方程,并通过数值仿真研究该新型箔片轴承的动力学特性,分析了弹簧支撑结构箔片轴承刚度和阻尼随Sommerfeld系数、载荷的变化规律。搭建了油润滑多叶箔片轴承动态特性的试验台,并开展了相应的实验验证研究。结果表明,随着载荷的增加,主刚度、主阻尼均减小;实验测得的动力特性系数普遍比理论计算值大,趋势相近。

基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究

针对傅里叶红外光谱仪系统对动镜支撑机构高精度高带宽的要求,采用平行簧片结构设计了一种动镜柔性支撑机构。首先分析了平行簧片柔性结构的特点,通过理论分析给出了动镜支撑机构的设计依据,采用有限元方法分析了机构的动态响应和静态响应,同时与两杆移动机构进行了对比,结果表明结构的一阶固有频率为244.79 Hz,系统位移为14 mm时产生的垂直于移动方向的寄生位移为0.611μm,最大应力值为131MPa,性能明显优于两杆移动机构。通过理论分析和有限元分析为该机构的深入研究和实际应用奠定了良好的基础。

变径套管清洁工具在海上油田的应用与研究

针对海上油气田套管清洁作业效率低,组合管柱易卡,以及无法判断卡点的风险等问题,研制了一种变径套管清洁工具,实现了非组合管柱244. 5 mm套管与193. 7或177. 8 mm尾管的连续清洁作业。该工具通过采用预压缩板簧结构增加了板簧的真实压缩距离,降低了在244. 5和177. 8 mm套管中支反力比值,并利用ABAQUS工程模拟的方法,对压缩位移-支反力变化趋势进行了分析。优化了自清洁系统,这种结构可以起到搅拌作用,碎屑可随流体快速返出。应用PTFE+MoS2复合材料,增强了耐磨衬套自润滑性能和耐磨性能。室内试验和现场应用结果表明:变径套管清洁工具关键零部件性能满足连续清洁工艺要求,且成功应用于常规套管和13Cr套管的清洁作业,各项指标及性能良好,提高作业效率40%,节约成本50%;通过采用合适的套管清洁工艺技术和工具,还有利于油气储层的保护,减少完井作业对油气储层的污染。研究结果有利于指导变径套管清洁工具的设计与研究,推动变径套管清洁工具在完井作业中的应用。

基于SolidThinking Inspire的汽车板簧支架优化设计

使用Altair公司的SolidThinking Inspire软件,建立汽车板簧支架的拓扑空间,之后定义了工况载荷和加工工艺,采用多工况单一目标的方法进行拓扑优化,在规定的体积内取得最佳的材料分布,使得刚度最大。并对优化结果进行了CAD模型重建,在工况下进行应力分析,其结果验证了设计的合理性。

基于载荷谱分解的商用车板簧支座耐久性分析与优化

为解决某牵引车板簧支座断裂问题,文章通过建立前悬架动力学模型,对前桥轮心施加实测载荷谱信号,基于虚拟迭代技术提取板簧后支座吊耳处六分力激励;建立板簧支座有限元模型,结合Miner法则对板簧支座进行多通道准静态疲劳分析,得到其疲劳寿命;结果表明:原方案的最小疲劳周次位于中部加强筋处,最小疲劳周次为1866,换算断裂里程为11196 km,与实际断裂里程9364 km较为接近,成功复现试验断裂现象;对原方案进行结构优化,优化后的断裂里程可达到33354 km,经过第二轮实车验证,新方案成功达到试验目标里程,成功解决板簧支座断裂问题。

某前桥一体式板簧托的改进设计及有限元分析

从降成本及轻量化等方面考虑,对轻型载货车板簧托进行了改进设计,并利用有限元分析软件Workbench对板簧托优化前后进行有限元分析,得出其在制动、侧滑、行驶工况下的应力分布情况,得出优化前后的优缺点。

板簧支架失效分析与改进

为解决板簧支架高频失效问题,采用质量工具及理化分析方法,找出了影响支架失效的关键影响因子,提出了从设计方面对支架进行改进,用CAE分析方法对优化前后的支架结构进行了最大应力分析及验证,改进效果良好。

扭簧表的结构与维护方法改进

通过对扭簧表的使用和维护发现,扭簧表在有些方面存在一定的不足,针对这些不足做了相应改进和调整,使扭簧表使用寿命延长,示值较以前更精确。