有限元工具在中集車輛產(chǎn)品開發(fā)中的應用(編輯修改稿)
2025-07-22 06:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為使用LSDYNA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力。有限元準確的預測了在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有時對于集裝箱半掛車的大梁的剛度有比強度更嚴格的要求，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標準，牽引板需要滿足三個極限強度要求，三個疲勞強度要求。我司一方面按照標準進行疲勞試驗，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，為某型車拉伸連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在某特殊試驗時大量下翼板發(fā)生
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