液压胀形车辆壳的使用年限解析
  • 技术应用
  • 2012-08-02 09:15
  • 来源:中国液压网
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  •   桥壳静强度分析本文以0175t载重车液压胀形桥壳为例进行静强度分析。轮距B=1190mm、车轮滚动半径Rr=276mm、汽车质心高度hg=450mm、板簧中心线距车轮中心的距离b=267mm、作用于驱动桥上的静负荷G2=615@103N、板簧中心线处桥壳断面为圆管断面,外径D=60mm,壁厚t=516mm.桥壳材料与A3钢相近,Rs=26718MPa,Rb=449MPa,D5=35%.桥壳有限元模型的建立桥壳为左、右对称结构,选取右半部分为研究对象,将驱动桥壳体局部略作简化。分析中考虑到半轴套管对桥壳的作用,模型中包括了半轴套管,将其作为桥壳的一部分,材料特性相同。

      桥壳模型建立在两次胀形基础上,将第二次胀形的模具移出,更新模型去除模型中所有应力,保留胀形之后桥壳的几何形状以及网格、材料属性等基本信息。重新施加边界条件:桥壳中部端面处施加对称约束,桥壳右端面约束所有方向的位移。以桥壳通过不平时受到*大垂直动载荷工况进行强度有限元分析,根据国家标准,此种工况取动载荷系数为215.对载荷的作用部位,按其实际作用模式,经理论计算后分别施加到相应的节点上。桥壳的有限元模型如所示,共计3696个单元、7489个节点。

      桥壳有限元模型模拟结果及分析所示为桥壳的Z向(轴向)应力分布图,图中应力的单位为GPa,后文数值模拟图中出现的应力单位均与此相同。由可看出,桥壳内部应力分布不均匀,桥壳端面上部受压,下部受拉,同理论相符。桥壳Z向应力分布图桥壳等效应力分布图选择通过钢板弹簧座纵向中心线的一纵向截面,将此截面的各节点依次连接为一路径,并将此截面各节点应力值映射到此路径得到等效应力映射图,横坐标为各节点的Z向坐标值(单位为mm),坐标零点位于桥壳中部端面,由中可以看出,桥壳存在两个应力较大区域,一处位于半轴套管端部,一处位于钢板弹簧座附近,后者的应力值*高,可视为危险截面,与桥壳的实际应力情况相符。

     

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