随机载荷下扭力轴动态响应的数值仿真分析和损伤容限设计

发布时间：2021-06-25 12:24

　　机械构件的设计通常是靠经验和简单的静态或准静态强度理论来完成，但是机械构件总是不可避免的要在动态的载荷下工作，而且大量的实践已经证明，在静态强度理论已经非常成熟的今天，机械构件的破坏大部分属于疲劳破坏，所以工程设计中对于动载荷问题进行疲劳强度设计已成必然。本文采用动态有限元法研究某特种车辆扭力轴在随机载荷下的动态响应，并在仿真计算的基础上对扭力轴进行了损伤容限设计、疲劳寿命计算，最后对所做的有限元仿真进行了分析研究，并对损伤容限设计以及疲劳寿命计算进行了讨论。对有限元仿真应用于该特种车辆数值仿真实验研究提供了新依据。 在求解动态有限元问题过程中，采用NEWMARK直接积分法进行求解，利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行计算，得到某特种车辆扭力轴易破坏处单元的位移、应力的时程解。讨论了工程计算时单元的选取、模型建立所需考虑的各种因素，给出了其中一种工作状况时的仿真算例及计算结果。 在损伤容限设计中，给出了扭力轴的剩余强度的计算方法，并建立了以Paris公式为基础的裂纹扩展模型，在确定了损伤容限设计三要素中的两个之后，给出了某一工况下的检测周期的计算作为损伤容限设计的算例。... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一、六号平衡肘结构示意图

二至五号平衡肘结构示意图

哈尔滨工程大学硕士学位论文元模型的生成经过应用软件Pro/E和Anasys进行前期几何模型建立和单元划分算所需要的有限元模型，图3一8所示的是二至五号平衡肘的有限元模型，分为6610个单元，3980个节点。单元主要集中在扭力轴上(占单/6)，以提高扭力轴上高应力梯度区的计算精度，而不需要考虑的被简化掉，载荷直接施加在平衡肘上。

【参考文献】：
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本文编号：3249207