目次
前言 (II)
1 范围 (1)
2 分析目的 (1)
3 有限元模型的建立 (1)
3.1 有限元模型建立流程 (1)
3.2 有限元建立标准及方法 (2)
3.3轮辋有限元模型 (2)
3.4 材料及边界条件 (4)
4 分析结果 (7)
5 分析结论 (9)
前言
为了校核新开发车型的轮辋强度是否符合国标要求,本报告对XXX项目轮辋进行强度分析。
本分析报告主要起草人:汪霞
1范围
本报告规定了分析目的、有限元模型的建立、分析结果和分析结论。
本分析报告适用于XXX项目175-80R14轮辋总成的强度计算分析。
2 分析目的
为了校核新开发车型的轮辋强度是否符合国标要求,本报告对XXX项目轮辋进行强度分析。
3 有限元模型的建立
3.1 有限元模型建立流程
CAE仿真计算的精度及准确性除了与有限元核心计算理论有关外,还在很大程度上依赖于仿真模型建立的精度,轮辋总成有限元模型建立流程见图1。
图1 有限元模型建立流程
3.2 有限元建立方法
根据设计部门提供的CAD数模,建立轮辋总成的有限元模型。
轮辋主要采用四面体二次单元进行离散,基准尺寸3.0mm。
3.3 轮辋总成有限元模型
对轮辋进行有限元划分,轮辋有限元模型见图2。
轮辋总成有限元模型单元325545个。
图 2 轮辋有限元模型
3.4 材料及边界条件
模型材料见材料特性表2。
表2 有限元模型的材料特性
3.4.1 强度分析边界条件
(说明:边界条件中提到的自由度123分别为XYZ方向的平动自由度,自由度456分别为XYZ方向的转动自由度。
)
按照QC/T 259-1998要求,轮辋、轮辐板料厚度的较小值大于3.5mm的车轮轮辋,在实验载荷294kN 作用下对应于车轮的轮辋/轮辐的焊接部位不应出现撕裂或可见的裂纹。
试验装置图见图3。
图3试验装置图
模拟实验装置建立有限元模型,对下模处约束123自由对 在轮辋内侧加载294kN 集中力,强度计算边界条件见图4。
图4 边界条件
4 强度计算结果
在上述边界条件及载荷作用下得到轮辋应力云图见图5。
SPC 123
图5轮辋应力云图
从轮辋应力云图可以观察到最大应力为259.7Mpa,小于GB101A材料抗拉极限(2760MPa)
轮辋在上述载荷作用下的位移云图见图6,最大位移0.127mm。
图6 轮辋位移云图
5.分析结论
通过模拟轮辋强度实验,最大应力为257.9Mpa,小于材料抗拉极限,满足国标强度设计要求。