2006,""(11)
有限元分析软件的使用,将使铝轮产品的设计周期大大缩短,同时提高产品设计的精确程度,有限元的优化设计将推动整个铝轮行业的迅速发展,它彻底抑制了不合理、错误的结构设计,使铝轮的运转更加安全和迅捷.
6.学位论文周堃汽车用铝合金车轮低压铸造过程的数值模拟及其疲劳性能分析2009
铸造过程计算机模拟与仿真同结构有限元分析技术是信息科学、材料科学、工程力学及计算机图形学等各种学科的交叉科学,是先进制造科学的重要前沿领域。针对传统凭借经验设计制造车轮的过程中存在设计造型盲目性大、铸件成品率低、检测周期长的问题,本论文采用了计算机辅助造型技术及有限元分析方法,研究了车轮从初始造型设计到铸件生产过程数值模拟,最后到产品结构疲劳性能分析的全过程,这样能够迅速发现产品设计和生产中存在的问题,通过优化设计,提高产品成品率同时改善结构薄弱环节以缩短开发周期、降低成本,主要研究内容如下:
然而,车轮结构的弯曲疲劳试验和冲击试验均为动态试验,因此,有必要对其建立动态有限元分析模型,从而更准确地得到车轮结构在试验条件下的响应情况。首先,对车轮结构进行了弯曲疲劳试验和冲击试验条件下的模态分析,分析了车轮结构的模态振型和特点;然后,对车轮结构进行了旋转弯矩动态分析,发现在弯曲疲劳试验中车轮结构中的应力是非对称循环应力。针对两种弯曲疲劳试验装置工作原理的不同,对车轮结构进行了离心力分析,通过分析表明两种试验装置的试验结果是一致的。
能的有限元分析-机械设计与制造2009,""(5)
利用三维建模软件ug和有限元分析软件Ansys建立某款轿车铝合金车轮的弯曲疲劳试验力学分析模型.结合铝合金的材料特性,通过Ansys的结构分析模块研究螺栓预紧力、旋转离心力和试验弯矩对车轮结构强度的影响以及车轮结构的应力应变分布规律,找出应力集中区域.通过与实际试验结果的比较,验证了有限元分析结果的准确性.
以某型车轮为例进行了实验应力分析和极限疲劳寿命试验,拟建立一条有限元分析应力结果和实验应力分析结果与车轮结构实际极限疲劳寿命相对应的曲线,可以用做今后弯曲疲劳试验寿命预测的判定依据。以某型车轮结构为例,从初始设计,有限元分析后轻量化改进,到最终产品投产,通过试验,介绍了轻量化的多种方法,根据很多类似的经验,提出了各种尺寸规格车轮结构轻量化设计的目标重量。
经某车轮有限公司的实际验证,本文进行的汽车铝合金车轮的造型设计、低压铸造过程数值模拟及工艺优化和疲劳强度模拟验证的研究工作,具有很好的应用性、较大的通用性和工程实践价值,在合作项目中,取得了较大的经济效益。
7.期刊论文周堃.赵玉涛.苏大为.汪煦.ZHOU Kun.ZHAO Yu-tao.SHU Da-wei.WANG Xu轿车铝合金车轮弯曲疲劳性
3、针对结构优化设计过程中忽略的残余应力问题进行了分析,计算了车轮铸件的铸造残余应力,通过开发的接口程序将车轮的有限元网格信息和残余应力信息输入到ANSYS中,利用ANSYS的结构分析模块对车轮进行了加载计算,模拟了含有铸造残余应力的车轮在装车后形成的初始应力现象。这样的分析更符合铸件的实际生产情况,对后续的工作具有指导性意义。
学位授予单位:南京理工大学
1.期刊论文闫胜昝.童水光.朱训明.YAN Sheng-zan.TONG Shui-guang.ZHU Xun-ming铝合金车轮冲击试验有限元
分析-水利电力机械2007,29(8)
车轮的冲击试验在车轮性能试验中失效率较高,为了在设计初期预测冲击试验结果,建立合理的车轮冲击试验有限元分析力学模型,就一款汽车铝合金车轮采用I-DEAS有限元软件,分别采用有限元分析方法和试验方法对该车轮进行了冲击试验研究,通过对有限元分析结果与试验结果的比较,有限元分析出的车轮破坏趋势与实际试验中车轮的破坏情形完全一致.因此,确定了车轮冲击试验有限元分析的合理约束条件和加载方式,实现了车轮冲击试验有限元分析力学模型的合理建立,为后续进行冲击试验的动态数值模拟奠定了基础.
1、详细分析了车轮造型设计的组成要素,考虑了车轮造型设计中所涉及的各种要求和标准,并通过三维造型技术对车轮实体建模,在此基础上归纳总结了现代CAD建模技术的特点。
2、结合SU0011车轮的开发和制造要求,对其实际低压铸造过程进行了数值模拟,计算了车轮充型和凝固过程中的流场和温度场,预测了缩孔、缩松等缺陷,并就缺陷产生原因进行了分析,然后提出改进方案,优化了产品制造工艺,满足高铸造成品率的实际生产要求。
本文围绕车轮结构的性能试验,旨在提升车轮自主设计水平,进行了有限元分析方法的研究,并通过实验应力分析对本文建立的有限元分析模型进行了验证,指出了有限元分析的合理和不足之处,并通过极限疲劳寿命试验,建立了一条实用的车轮结构材料S-N曲线。提出基于等效损伤原则的冲击响应谱分析,对车轮结构冲击试验的实验应力分析结果进行了频谱分析,得出车轮结构冲击试验中的应力波及应力谱。
首先,针对车轮结构的三大性能试验进行了静态弹性有限元分析,分析中车轮结构的材料参数通过在实际车轮结构上取样,进行标准拉伸试验获得,在静态弹性分析中不考虑材料后期的塑性变形,只取弹性阶段的弹性模量E和泊松比μ作为材料参数,在最大应力不超过车轮材料屈服强度的条件下,通过静态弹性有限元分析可以得到车轮结构在相应试验条件下的应力分布,对于优化车轮结构的设计有一定的指导意义。对冲击试验的静态分析分别通过计算动荷系数和计算瞬时最大冲击载荷两种载荷计算方法,进行了分析,并对结果进行了比较,通过瞬时最大冲击载荷加载更合理。
在对车轮结构进行了冲击试验条件下的模态分析后,参考相关文献,假定冲击载荷符合半正弦函数,对车轮结构在该冲击载荷作用下的动态响应进行了分析,由于I-DEAS软件碰撞分析是基于两个假设进行的,一是碰撞发生于事件的初始时刻,二是碰撞的持续时间极短以致可以忽略,因此,该动力学碰撞分析实际上进行的结构碰撞后的响应计算。分析得到了冲击试验后车轮结构中的应力、速度和加速度响应,车轮结构中的应力响应对于评判车轮结构的设计强度,指导车轮结构的设计优化起到了一定作用,但车轮结构的冲击试验涉及轮胎大变形、气固耦合、接触等问题,要做到完全准确地建立其有限元分析模型还有一定难度,这将是今后研究工作的重点。
4、对铝合金车轮的弯曲疲劳强度试验进行了数值模拟,根据实际工况建立起车轮的有限元模型,在考虑铸造残余应力的基础上研究了螺栓预紧力、旋转离心力和试验弯矩对车轮结构强度的影响以及车轮结构的应力应变分布规律。同时,利用动态应变仪采集危险点的应力信号分析实际应力分布状态,结果表明:计算值与实测值间误差只有4%,有限元计算结果准确可靠,车轮结构能够满足强度的使用要求,利用有限元技术从结构使用强度上证明了车轮设计的合理性,同时对车轮结构的薄弱环节提出了修改方案,对车轮结构进行优化设计,做到节省材料的同时改善受力状况。
9.期刊论文支瑞红.ZHI Rui-hong基于弯曲疲劳试验的铝合金车轮有限元分析-机械管理开发2009,24(6)
基于集型车轮弯曲疲劳试验建立了铝合金车轮有限元模型,使用NX有限元分析软件进行静力分析,采用名义应力法和局部应力应变法预测了铝合金车轮弯曲试验的疲劳寿命.通过与弯曲疲劳试验对比,车轮弯曲疲劳试验结果与有限元计算结果相吻合,验证了有限元方法预测疲劳失效部位、降低研发成本和缩短研发周期的有效性.
南京理工大学
硕士学位论文
铝合金车轮的有限元分析与疲劳寿命预测
姓名:陈玉发
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:王良模
20080526
铝合金车轮的有限元分析与疲劳寿命预测
作者:陈玉发
3.会议论文胡金华.张芳芳.朱志华.李宝华.郎玉玲.阿拉腾.李昌海铝合金车轮双轴疲劳寿命有限元分析2009
首先介绍了车轮双轴试验基本情况。其次简要介绍了车轮双轴试验有限元建模及疲劳寿命分析的基本过程,最后以860车轮为例,对铝合金车轮双轴疲劳试验进行了有限元疲劳寿命分析。
4.期刊论文李平化.罗永新.李强.邓卫军.LI Pinghua.LUO Yongxin.LI Qiang.DENG Weijun铝合金车轮弯曲疲劳
2.期刊论文谢暴.周丽萍.刘艳华.XIE Bao.ZHOU Li-ping.LIU Yan-hua汽车铝合金车轮的有限元分析-安徽职业
技术学院学报2009,8(3)
文章针对某汽车车轮进行弯曲试验和冲击试验的有限元分析,找出了车轮结构中易于发生疲劳破坏的区域.通过对该车轮进行的实际试验,验证了有限元分析的可靠性,此种有限元分析的方法对车轮疲劳寿命和结构优化分析有一定的捂导意义.
10.期刊论文张响.童水光.闫胜昝.徐立.朱训明.ZHANG Xiang.TONG ShuiGuang.YAN ShengZan.XU Li.ZHU XunMing
铝合金车轮弯曲试验疲劳寿命预测研究-机械强度2008,30(4)
弯曲疲劳试验是汽车车轮三项性能试验中失效频率较高的一项.文中建立弯曲试验的有限元模型,使用I-DEAS有限元分析软件进行静力分析,分别采用名义应力法和局部应力应变法, 结合Manson-Coffin、Simth-Waston-Topper损伤公式预测铝合金车轮弯曲试验的疲劳寿命.通过与某型16×6.5J车轮试验对比,证明Simth-Waston-Topper方法预测铝合金车轮弯曲疲劳寿命更接近试验寿命.
8.学位论文闫胜昝铝合金车轮结构设计有限元分析与实验研究2008
车轮是汽车行驶系统中重要的安全部件,汽车前进的驱动力通过车轮传递,车轮的结构性能对整车的安全性和可靠性有着重要的影响。为满足强度及疲劳等的要求,ISO、JASO及GB等标准均规定,汽车铝合金车轮必须进行弯曲疲劳试验、径向滚动疲劳试验和冲击试验。传统的车轮设计多凭借经验展开,存在着设计盲目性大、设计制造周期长、成本高等弊端。面对日益激烈的市场竞争,企业迫切需要采用科学的手段改善设计方法。本文以浙江大学与浙江万丰奥威汽轮股份有限公司的合作项目“铝合金车轮轻量化设计与开发”为背景,研究车轮结构的有限元分析方法,在设计初期预测车轮试验的结果,提出轻量化和改进方案,解决传统车轮设计存在弊端的问题。