車輪鋼圈試驗仿真研究.pdf

1、作為汽車重要組成部件的車輪，強(qiáng)度、使用壽命是衡量其性能的重要指標(biāo)，車輪生產(chǎn)企業(yè)為進(jìn)行相關(guān)試驗要花費(fèi)大量人力、財力。伴隨CAD、有限元及計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)用這些技術(shù)分析車輪試驗已經(jīng)成為企業(yè)、學(xué)者研究的目標(biāo)。
　　 但現(xiàn)有強(qiáng)度分析與壽命預(yù)測的研究方法中多數(shù)沒有考慮螺母座變形是否合理、預(yù)緊力等因素對車輪應(yīng)力分布的影響，并且接觸面的設(shè)置導(dǎo)致計算時間過長，對車輪承受載荷力的種類分析不夠全面，而這些因素對車輪強(qiáng)度分析及壽命預(yù)測的結(jié)果是

2、不能被忽略的。因此，本文受萬向錢潮（桂林）公司委托，綜合考慮了以上多種因素，建立一種更為真實，全面的分析方法。主要內(nèi)容包括：
　　 在螺母座剛度分析中，考慮到螺母座受變化載荷的作用，本文采用斜坡和階梯交替的載荷加載方式模擬其受力作用效果，分析得到螺母座的變形量。
　　 在車輪強(qiáng)度分析中，本文首先對單獨(dú)車輪鋼圈進(jìn)行建模分析，然后又建立了包含加載軸、法蘭、螺栓及車輪的整體模型，采用節(jié)點自由度耦合與接觸副組合使用的方式設(shè)置接觸

3、面。分別分析車輪在螺栓預(yù)緊力、軸端徑向力和二者共同作用下的應(yīng)力情況，并進(jìn)行對比分析，研究表明：前者分析結(jié)果不能真實反映應(yīng)力分布情況，約束方式存在爭議；后者能較好解決前者問題。徑向力是影響應(yīng)力分布的主要原因。最后，考慮車輪的實際運(yùn)行狀況，本文通過旋轉(zhuǎn)加載，模擬車輪動態(tài)旋轉(zhuǎn)過程，分析得到車輪整體應(yīng)力分布及危險點周期變化曲線。該模型更真實、省時、節(jié)約計算機(jī)資源。
　　 在強(qiáng)度分析基礎(chǔ)之上，采用適用于高周疲勞的名義應(yīng)力法預(yù)測車輪的疲勞壽