汽车车轮动态弯曲疲劳试验的有限元模拟论文【精彩3篇】
汽车车轮动态弯曲疲劳试验的有限元模拟论文 篇一
随着汽车行业的快速发展，对汽车车轮的性能要求越来越高。其中，车轮的弯曲疲劳性能是一个重要的指标，直接影响车辆的安全性和使用寿命。为了研究车轮的弯曲疲劳性能，本文采用有限元模拟方法进行了研究。
首先，本文对车轮的受力情况进行了分析。通过对车轮在运行过程中受到的各种荷载进行建模，包括悬架系统的激励、路面不平度、刹车、加速等，得到了车轮在动态弯曲载荷下的受力情况。
然后，本文建立了车轮的有限元模型。通过对车轮的几何形状进行建模，采用适当的网格划分方法，得到了车轮的有限元模型。在模型中考虑了车轮的材料特性，包括弹性模量、屈服强度等参数。
接下来，本文进行了车轮的动态弯曲疲劳试验的有限元模拟。通过对车轮的有限元模型进行动态加载，模拟了车轮在不同荷载下的弯曲疲劳性能。通过分析车轮的应力分布、应变分布以及位移分布等参数，得到了车轮的疲劳寿命。
最后，本文对模拟结果进行了分析和讨论。通过对模拟结果的比较和分析，得出了车轮的疲劳寿命与荷载大小、材料特性等因素的关系。同时，本文还对车轮的设计和制造提出了一些建议，以提高车轮的弯曲疲劳性能。
综上所述，本文采用有限元模拟方法对汽车车轮的动态弯曲疲劳试验进行了研究。通过对车轮的受力情况进行分析，建立了车轮的有限元模型，并进行了动态弯曲疲劳试验的模拟。通过对模拟结果的分析和讨论，得出了车轮的疲劳寿命与荷载大小、材料特性等因素的关系。本文的研究结果对于车轮的设计和制造具有一定的指导意义。
汽车车轮动态弯曲疲劳试验的有限元模拟论文 篇二
随着汽车行业的快速发展，对汽车车轮的疲劳性能要求越来越高。其中，动态弯曲疲劳性能是车轮性能的一个重要指标，直接影响车辆的安全性和使用寿命。为了研究车轮的动态弯曲疲劳性能，本文采用有限元模拟方法进行了研究。
首先，本文对车轮的受力情况进行了分析。通过建立车辆动力学模型，考虑了车轮在行驶过程中受到的各种荷载，包括悬架系统的激励、路面不平度、刹车、加速等。通过对这些荷载的建模和分析，得到了车轮在动态弯曲载荷下的受力情况。
然后，本文建立了车轮的有限元模型。通过对车轮的几何形状进行建模，采用适当的网格划分方法，得到了车轮的有限元模型。在模型中考虑了车轮的材料特性，包括弹性模量、屈服强度等参数。
接下来，本文进行了车轮的动态弯曲疲劳试验的有限元模拟。通过对车轮的有限元模型进行动态加载，模拟了车轮在不同荷载下的弯曲疲劳性能。通过分析车轮的应力分布、应变分布以及位移分布等参数，得到了车轮的疲劳寿命。
最后，本文对模拟结果进行了分析和讨论。通过对模拟结果的比较和分析，得出了车轮的疲劳寿命与荷载大小、材料特性等因素的关系。同时，本文还对车轮的设计和制造提出了一些建议，以提高车轮的动态弯曲疲劳性能。
综上所述，本文采用有限元模拟方法对汽车车轮的动态弯曲疲劳试验进行了研究。通过对车轮的受力情况进行分析，建立了车轮的有限元模型，并进行了动态弯曲疲劳试验的模拟。通过对模拟结果的分析和讨论，得出了车轮的疲劳寿命与荷载大小、材料特性等因素的关系。本文的研究结果对于车轮的设计和制造具有一定的指导意义。
汽车车轮动态弯曲疲劳试验的有限元模拟论文 篇三
汽车车轮动态弯曲疲劳试验的有限元模拟论文
汽车车轮是汽车的重要组成部分，承受了来自汽车的全部重量，它的可靠性直接影响汽车的安全行驶以及人的生命安全。为了保证它的安全，国家对它出厂前需要通过的试验进行了规定，分别为动态弯曲疲劳试验、动态径向疲劳试验和冲击试验。做这些试验需要轮毂产品和专用设备，增加了成本，同时还延长了产品的设计周期。
近年来，随着 NX NASTRAN,ANSYS 等分析软件的发展、应用，通过计算机技术来模拟上述三个实验，将模拟分析结果作为设计的初始条件，可降低设计周期和实验成本，深受汽车企业欢迎。车轮主要是由轮毂和轮胎组成的，而动态弯曲疲劳试验中只对轮毂进行了考察。动态弯曲疲劳试验模拟了汽车行驶过程中受到弯曲力矩的情况，并且轮毂发生疲劳破坏的最主要原因就是弯曲疲劳，因此对它的研究显得尤为重要。
1 轮毂的三维建模
轮毂主要是由轮辋和轮辐组成的，轮辋是轮毂上与轮胎接触的部分，文献[1]对它的尺寸做了规定，轮辐是与车轴实施安装连接，支撑轮辋的车轮部分。
轮辐部分是影响轮毂重量和强度的重要部分，它的尺寸和形状没有统一的标准。轮辐的设计主要是从轮板数量和轮辐形状两个方面考虑，在设计中辐板数量影响轮毂的外观、强度、通风性、加工难易等，常用的有五辐、七辐、八辐、十辐等，而轮辐形状有星型、Y 型、V 型等。
2 动态弯曲疲劳试验
根据国家标准，试验时轮毂承受一个与之相对旋转的弯矩。本文采用轮毂旋转加载方式如图 2 所示，为了对车轮施加弯矩，以规定的 0.5 m 到 1.04 m距离(力臂)处施加一个平行于车轮安装面的.力。本文选用的力臂长 L 为 0.6 m，确定应力最大位置时是让轮毂在一固定不动的弯矩下旋转，从而找出轮毂旋转过程中应力最大的位置，然后以此位置的载荷和约束为基础进行疲劳分析。
3 弯曲疲劳试验有限元模拟
3.1 最大应力位置的确定
依据动态弯曲疲劳试验的要求，如图 2 所示，轮毂被紧固
3.2 弯曲疲劳的疲劳分析
当物体受到固定力矩作用时，应力大的区域就是疲劳试验中应力幅值高的区域，而应力幅值较高的区域就是最容易发生疲劳破坏的部位。本文选用的轮毂是呈轴对称的，它旋转过程中受到一固定弯矩作用，它的最大应力值的疲劳可以近似的代替轮毂的整体疲劳状况，而轮毂旋转过程中应力最大位置是到达轮毂窗口中心线位置，所以此位置的疲劳情况可以近似代替轮毂的整体疲劳情况。
4 结 论
依据动态弯曲疲劳试验的国家标准，通过 NXNASTRAN 软件模拟了轮毂旋转过程中的应力变化情况，直观的找出了旋转过程中轮毂受到应力最大的位置，并以此位置轮毂受到的载荷和约束为基础进行疲劳分析，发现轮毂的最低寿命为 5×105次，轮辐辐板拐角处最容易发生疲劳破坏，所得数据为轮毂结构的改进和优化提供了依据。
