二.四载荷与束缚处理
横向稳定杆的简化受力如图四所示。B, C两点是横向稳定杆与稳定杆吊臂接触的区域,简化为两支持点;A, D两点分别受大小相同、方向相反的垂直力作用。把B,C两点作自由度束缚处理,定义X, Y, Z3个方向的位移束缚;A, D两点的受力转化为位移载荷处理。施加的位移载荷是客车满载时横向稳定杆的偏移量。
二.五静力分析
在横向稳定杆两端分别施加大小为一0妹妹,方向相反的位移载荷入行静力分析。最大主应力(Max Principal)前横向稳定杆为六二三.七MPa,位于节点一四0三七0处,后横向稳定杆为六四一 MPa,位于节点二一四三三八处。图五为横向稳定杆的最大主应力云图。尽对于值最大的主应力(Abs MaX Principal)常常使用于疲惫寿命分析。本例中,前、后横向稳定杆尽对于值最大的主应力分别以及各自的最大主应力相等。
三、横向稳定杆虚拟疲惫分析
由有限元静力分析可知,前横向稳定杆最大Mises应力为八六九MPa,后横向稳定杆最大Mises应力为八0五MPa。上述应力均小于材料六0Si二Mn的屈服极限; 一二五五MPa。于是,前、后横向稳定杆在工作进程中,材料均处于弹性变形区规模,适宜用S-N名义应力法入行疲惫分析。
本例中,前、后横向稳定杆的疲惫寿命请求在振幅为一一0妹妹、频率一1三Hz的条件下最少到达二0万次。
三.一材料的P-S-N曲线
材料六0Si二Mn的P-S-N曲线表达式为: 一gNp = aP + bplga,式中:NP1存活率为P时的疲惫寿命,a1应力幅的均匀值((MPa) , aP, bP1与存活率有关的材料参数。详细数据见表二。
依据表二中的数据,本文采取偏安全的存活率五0%的a;以及b;值,在nSoft中创立了对于应的S-N曲线,如图五所示。
三.二创立轮归载荷谱
本例中定义1个恒幅交变载荷,载荷的极大值为一,极小值为1一。这里定义的载荷是个相对于于量,是相对于于于有限元静力分析中施加载荷的倍数。一表示疲惫载荷的大小即是有限元静力分析中施加的载荷,-一表示疲惫载荷的大小即是有限元静力分析中施加的载荷但方向相反,如图六所示。
三.三虚拟疲惫分析结果分析
图七为nSoft软件构建的横向稳定杆虚拟疲惫分析流程图。选用Miner线性损伤积累规则入行虚拟疲惫分析。前横向稳定杆疲惫寿命最短的为一四0三七0节点,应力轮归数为;后横向稳定杆疲惫寿命最短的为二一四三三八节点,应力轮归数为。疲惫寿命云图以及暖门(HOTSPOT)探测图见图八、图九。
事实上,疲惫寿命最短的节点也正是尽对于值最大的主应力所在的节点。上述应力轮归数满足前、后横向稳定杆二0万次的使用寿命请求。
四、结论
一)大客车横向稳定杆的设计满足疲惫寿命请求。
二)虚拟疲惫寿命分析设计,对于入步机械产品开发水平,缩短开发周期,拥有相当首要的作用。
三)本文所述的虚拟疲惫分析拥有1般性,对于汽车零部件以及结构的设计拥有指导意义。
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