隨機載荷下扭力軸動態(tài)響應的數值仿真分析和損傷容限設計.pdf

1、機械構件的設計通常是靠經驗和簡單的靜態(tài)或準靜態(tài)強度理論來完成,但是機械構件總是不可避免的要在動態(tài)的載荷下工作,而且大量的實踐已經證明,在靜態(tài)強度理論已經非常成熟的今天,機械構件的破壞大部分屬于疲勞破壞,所以工程設計中對于動載荷問題進行疲勞強度設計己成必然.本文采用動態(tài)有限元法研究某特種車輛扭力軸在隨機載荷下的動態(tài)響應,并在仿真計算的基礎上對扭力軸進行了損傷容限設計、疲勞壽命計算,最后對所做的有限元仿真進行了分析研究,并對損傷容限設計以及

2、疲勞壽命計算進行了討論.對有限元仿真應用于該特種車輛數值仿真實驗研究提供了新依據.在求解動態(tài)有限元問題過程中,采用NEWMARK直接積分法進行求解,利用大型通用有限元分析軟件ANSYS進行計算,得到某特種車輛扭力軸易破壞處單元的位移、應力的時程解.討論了工程計算時單元的選取、模型建立所需考慮的各種因素,給出了其中一種工作狀況時的仿真算例及計算結果.在損傷容限設計中,給出了扭力軸的剩余強度的計算方法,并建立了以Paris公式為基礎的裂紋擴