掛車車軸疲勞強(qiáng)度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本文以掛車車軸為研究對(duì)象，遵循車軸對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)材料特性實(shí)驗(yàn)、靜強(qiáng)度分析、剛度分析、彈塑性分析及疲勞分析，得出構(gòu)件的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，并對(duì)其展開(kāi)校核分析，并在以上分析的基礎(chǔ)上，給出車軸的優(yōu)化改進(jìn)方案。
　　首先，論文通過(guò)拉伸試驗(yàn)與疲勞試驗(yàn)，獲得了車軸的材料特性，包括彈性模量、屈服極限、強(qiáng)度極限及材料的S-N曲線。通過(guò)考查車軸校核所對(duì)應(yīng)的實(shí)際工況，分析出對(duì)應(yīng)有限元模型的邊界條件；在原模型基礎(chǔ)上創(chuàng)建車軸支座模塊，模擬出車軸試驗(yàn)環(huán)境中

2、的載荷工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)車軸模型的約束、加載等最終實(shí)現(xiàn)邊界條件設(shè)置。借助軟件后處理模塊，分析出相應(yīng)工況中實(shí)現(xiàn)加載后車軸模型對(duì)應(yīng)的馮米塞斯應(yīng)力、整體變形結(jié)果及疲勞壽命等結(jié)果。
　　其次，校核了掛車車軸垂直彎曲靜強(qiáng)度下的彎曲失效后備系數(shù)。掛車車軸在6倍的最大額定車軸載荷工況時(shí)，車軸的應(yīng)力、應(yīng)變問(wèn)題發(fā)生變化，掛車車軸形變由線彈性階段進(jìn)入到非線性階段，達(dá)到屈服極限后由彈性變形階段進(jìn)入塑性變形階段。文章使用雙線性材料模型來(lái)模擬車軸構(gòu)件的彈塑性問(wèn)題

3、。在對(duì)車軸進(jìn)行強(qiáng)度、剛度分析后，提出車軸的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，對(duì)車軸的整體結(jié)構(gòu)作合理的改進(jìn)；通過(guò)對(duì)車軸的疲勞分析，得出車軸不同部位的疲勞壽命，分析結(jié)果表明，車軸滿足國(guó)標(biāo)規(guī)定的疲勞強(qiáng)度要求。
　　綜上，論文基于有限元方法，對(duì)掛車軸的整體性能進(jìn)行了校核與改進(jìn)。論文設(shè)置了三種載荷工況：?jiǎn)伪遁d荷工況、疲勞載荷工況、6倍載荷工況，指出原方案的不足，提出優(yōu)化改進(jìn)方案，實(shí)現(xiàn)遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JT/T475-2002對(duì)車軸進(jìn)行校核。通過(guò)對(duì)車軸進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，最