某货车传动轴有限元分析与疲劳寿命研究

发布时间：2021-05-07 11:45

　　随着国民经济的飞速发展,我国的汽车行业也迅速崛起。耐久性和可靠性是汽车质量评价的重要指标,为了提高汽车产品在市场上的竞争力,所以越来越多的汽车企业开始重视汽车的耐久性和可靠性研究。本文以某商用车传动轴总成为研究对象,基于实测传动轴的扭矩载荷谱使用有限元和疲劳分析理论相结合对传动轴总成疲劳寿命进行研究,在仿真的结果上对传动轴进一步优化,使其异常磨损现象得以解决。本文首先在Catia软件中建立传动轴的几何模型,然后根据几何模型在Hypermesh软件中建立有限元模型并进行静力分析计算。为了使所建立的有限元模型更加接近传动轴真实情况,并且尽量减小计算时间,对网格的质量提出了很高的要求,在小孔处和容易产生集中应力的地方增加网格的密度。在定远试验场采集十种工况下的强化路面载荷,由于载荷谱存在着毛刺、漂移、平移等问题,在N-Code软件中对载荷进行处理。传动轴总成疲劳寿命与其各零部件材料的SN曲线有很大关系,所以对其S-N曲线进行了修正。根据Miner法则结合传动轴的静力学分析结果在N-Code软件中对某商用汽车万向传动装置进行疲劳寿命研究。根据对传动轴疲劳寿命的仿真计算结果,判断出传动轴出现问题... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文选题的背景及研究意义
        1.1.1 课题来源与背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内汽车疲劳寿命分析研究现状
        1.2.2 国外汽车疲劳寿命研究现状
    1.3 本课题的研究目的和主要内容
        1.3.1 课题研究的目的
        1.3.2 课题研究的内容
第二章 有限元基本理论与应用
    2.1 有限元法基本理论
    2.2 有限元分析的求解步骤
    2.3 有限元分析在汽车上的应用
    2.4 本章小结
第三章 传动轴有限元模型的建立与静力学分析
    3.1 传动轴的几何模型
    3.2 传动轴有限元模型的建立
        3.2.1 传动轴几何模型清理及简化
        3.2.2 传动轴总成的网格划分
        3.2.3 传动轴总成连接关系的创建
        3.2.4 传动轴总成各零部件材料属性的添加
        3.2.5 传动轴总成载荷与约束的建立
    3.3 传动轴的模态分析
    3.4 传动轴静力学分析
    3.5 本章小结
第四章 道路载荷试验与数据处理
    4.1 试验道路工况
        4.1.1 试验道路
        4.1.2 不同工况下的行驶要求
    4.2 试验设备与安装要求
        4.2.1 试验设备
        4.2.2 仪器的安装和防护
        4.2.3 试验条件
    4.3 试验数据处理
        4.3.1 数据处理的基本流程
        4.3.2 试验扭矩载荷的结果
    4.4 载荷谱分析
        4.4.1 载荷谱统计特性分析
        4.4.2 载荷幅值与均值概率密度函数
        4.4.3 载荷幅值与均值分布独立性检验
    4.5 载荷谱的编制
        4.5.1 二维载荷谱的编制
        4.5.2 一维载荷谱的编制
    4.6 本章小结
第五章 传动轴疲劳仿真
    5.1 疲劳分析的基本理论
        5.1.1 疲劳分析理论概述
        5.1.2 线性累积损伤理论
    5.2 传动轴结构疲劳分析方法与流程
        5.2.1 疲劳寿命分析方法
        5.2.2 传动轴疲劳寿命分析软件简介
        5.2.3 疲劳寿命分析流程
    5.3 材料的疲劳寿命曲线
        5.3.1 材料疲劳寿命曲线基本理论
        5.3.2 平均应力及修正方法
        5.3.3 传动轴材料的S-N曲线
    5.4 疲劳仿真结果分析与优化
        5.4.1 传动轴疲劳寿命仿真分析
        5.4.2 十字轴套筒优化
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 全文不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车动力传动系统分相建模研究[J]. 管欣,徐亮,郭睿,王博,宋海岩.  汽车工程. 2017(03)
[2]基于实测载荷的传动轴疲劳寿命分析[J]. 刘迪辉,朱睿,贺尧.  机械强度. 2016(06)
[3]某城市SUV扭转梁疲劳耐久优化设计[J]. 李根.  汽车工程师. 2016(09)
[4]汽车驱动桥主减速器支承刚度的有限元分析[J]. 周驰,彭钱磊,丁炜琦,桂良进,范子杰.  汽车工程. 2016(08)
[5]传动轴动平衡对其振动特性影响分析[J]. 刘永军,许超楠,张秀明,于春博,马相涛.  汽车工程师. 2015(12)
[6]线性疲劳累积损伤准则适用性评估[J]. 嵇应凤,姚卫星,夏天翔.  力学与实践. 2015(06)
[7]有限元分析在重卡传动轴法兰叉优化设计中的应用[J]. 曹向阳,徐华福,杨正茂.  汽车实用技术. 2015(02)
[8]基于ANSYS Workbench某型半挂车驱动桥壳强度分析与疲劳寿命预测[J]. 王筱冬.  机械传动. 2014(07)
[9]十字轴式万向节传动轴振动的影响因素[J]. 尚国生.  机械工程师. 2014(05)
[10]实测载荷下万向联轴器叉头疲劳寿命分析[J]. 关丽坤,刘伟栋,王宁宁.  机械设计与制造. 2014(01)

博士论文
[1]基于真实路谱重现的虚拟台架及汽车疲劳寿命预测研究[D]. 周泽.湖南大学 2013
[2]车辆疲劳耐久性分析、试验与优化关键技术研究[D]. 吴道俊.合肥工业大学 2012

硕士论文
[1]考虑载荷特殊性的传动系统疲劳分析与优化[D]. 朱睿.湖南大学 2016
[2]基于能量法的不同应力比下复合材料S-N曲线预测研究[D]. 白会哲.南京航空航天大学 2014
[3]高速转向架构架作用载荷谱研究[D]. 张大福.西南交通大学 2013
[4]载荷谱编制中极值载荷确定方法及应用[D]. 王振雨.吉林大学 2012
[5]车载远程诊断技术在汽车道路试验的应用研究[D]. 徐济慈.上海交通大学 2007



本文编号：3173334