有限元工具在中集車輛產(chǎn)品開發(fā)中的運用(編輯修改稿)
2025-07-22 06:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 DYNA對某型半掛車甩掛沖擊工況的模擬，可以看到，大梁在支腿連接部受到的瞬時沖擊應(yīng)力是非常大的，需要引起足夠的重視。 圖3 半掛車甩掛沖擊模擬結(jié)果 零部件分析 半掛車大梁 作為主要承載件其剛度和強度對整車的影響是第一位的，對此設(shè)計必須又充分的重視。首先，大梁要滿足強度要求，不僅有均布載荷要求，也有集中載荷的要求。 圖4 示為某型大梁的極限承載殘余應(yīng)力。有限元準(zhǔn)確的預(yù)測了在70%最大載荷時，鵝頸局部明顯失效，，兩者是非常接近的。 圖4 大梁極限承載殘余應(yīng)有時對于集裝箱半掛車的大梁的剛度有比強度更嚴(yán)格的要求，通常要求在一定的范圍之內(nèi)，不能大不能小。 圖5為某型碼頭車的剛度計算。要求同時運輸兩個集裝箱且變形后不干涉，我司同時進行試驗和計算，試驗結(jié)果為17mm，誤差在1mm之內(nèi)，該客戶此后一直對我司的設(shè)計深信不疑。 圖5 半掛車大梁垂直彎曲工況的分析結(jié)果 半掛車端橫梁 對于需要運輸集裝箱的半掛車，其端橫梁為直接承載件，一般情況下都是非常強壯的，但是由于某些局部的設(shè)計不合理往往引起局部裂紋。 圖6為某型半掛車的端橫梁。在該車使用一年以后，轉(zhuǎn)鎖孔的各轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)明顯裂紋，雖然不會馬上引起端橫梁失效，但鑒于端橫梁的重要性，我們對該部件進行了疲勞分析。分析表明，轉(zhuǎn)鎖孔設(shè)計不合理，其各轉(zhuǎn)角處的疲勞壽命嚴(yán)重不足。該研究對我司端橫梁的選型和改進起了理論的說明，四年來未再出現(xiàn)類似問題。 圖6 半掛車端橫梁橫向彎曲工況的疲勞分析結(jié)果 牽引板疲勞 牽引板作為半掛車的兩個支撐點之一，和懸掛具有同等重要的作用。按照美國通行的AAR標(biāo)準(zhǔn)，牽引板需要滿足三個極限強度要求，三個疲勞強度要求。我司一方面按照標(biāo)準(zhǔn)進行疲勞試驗，同時使用Fesafe 進行疲勞分析，對疲勞裂紋趨勢和位置進行了較好的預(yù)測。 圖7 半掛車牽引板橫向推拉工況的疲勞分析結(jié) 連接件變形 對于某些特殊的半掛車，其結(jié)構(gòu)是可以組合拉伸的，但是其優(yōu)點也是結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點，圖8示，為某型車?yán)爝B接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在某特殊試驗時大量下翼板發(fā)生塑性變
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