自行火炮扭力轴载荷谱的测量及疲劳寿命预测

为预测自行火炮扭力轴寿命,对某型自行火炮在不同工况下进行实车试验,获得了多工况下扭力轴的载荷谱。受力分析表明,表面最大拉应力是扭力轴的破坏应力;提出基于随机响应面对扭力轴寿命进行预测的方法,将低周疲劳寿命表达式中的随机参数表示为标准随机变量,引人随机响应的Hermite多项展开式进行拟合,建立了扭力轴疲劳寿命的显式函数。通过对实测载荷谱进行统计分析,依据寿命表达式可以预测扭力轴疲劳寿命,并给出概率分布。该方法弥补了传统响应面法以一般多项式拟合时不能保证收敛性的缺陷。     

基于随机虚拟样机的某型自行火炮扭力轴动力仿真

依据随机动力学、多体系统动力学和数理统计理论,借助MSC\Adams仿真软件和MATLAB工具,提出随机虚拟样机的概念。并以某型自行火炮的扭力轴为例,在建立的虚拟样机上,实现不确定性因素下从底盘整体到悬挂系统、再到扭力轴的动力仿真。     

基于整车虚拟道路行驶试验的车辆零部件疲劳分析

针对现有车辆零部件精确疲劳分析依赖成本高昂的实车试验的问题,提出了一种利用整车虚拟样机仿真分析零部件疲劳寿命的方法。该方法通过在ADAMS/CAR中用整车虚拟样机在虚拟道路模型上进行行驶试验,利用多体系统动力学基于模态坐标的求解特点,使用模态应力恢复技术准确还原出了用于零部件疲劳寿命分析的载荷历程。将该方法应用于某车辆双横臂前悬中的下控制臂,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息。应用结果表明,该方法可作为汽车设计过程与测试过程中的有效试验手段。     

考虑多轴应力与共振影响的随机振动疲劳寿命预测

目前工程上计算结构随机疲劳寿命时,仍经常采用基于单轴拉-压疲劳寿命(Stress-Number of cycles,S-N)曲线的应力寿命方法。虽然使用简单方便,但这种方法不仅忽视了单轴S-N曲线且不能准确反映结构在多轴应力状态下的疲劳,还忽略了随机振动中共振对结构疲劳寿命的影响,因此该方法在预测结构在随机振动下的疲劳寿命时与实际寿命往往有较大误差。对此引入三轴因子来反映结构在随机振动下的多轴应力状态,同时推广得到其在频域上的表达式,并在此基础上引入非线性函数,提出了一个新的随机振动疲劳损伤参量——多轴振动因子。新的损伤参量不仅同时考虑了结构随机振动下的多轴应力状态与共振对疲劳寿命的影响,而且该损伤参量形式简单,便于工程应用。利用新的随机振动疲劳损伤参量,得到了适用于随机振动下的多轴S-N曲线,从而建立了一种新的随机振动疲劳寿命预测方法。通过对7075-T6和LY12CZ铝合金缺口试件的随机振动疲劳寿命进行预测,结果表明该方法较准确地预测了两种缺口试件随机振动下的疲劳寿命。     

高架索的多体动力学模型

针对目前海上补给装备研制中尚无可用的高架索模型的现状,从多体动力学角度入手,研究了绳索多体系统动力学模型的建立方法,将绳索均匀划分为若干刚体单元,各单元之间采用球铰连接。用该方法建立了绳索的多刚体系统动力学模型,并在此基础上,应用仿真软件 ADAMS 对海上横向干货补给过程进行仿真计算。结果表明：海上补给高架索多刚体系统动力学模型完全可以模拟实际的高架索,且仿真计算结果与高架索力学振动模型的计算结果相比更贴近实际情况。     

基于ADAMS的齿轮传动系统动态特性仿真

介绍了齿轮传动系统的特点,建立了齿轮传动系统动力学仿真模型。基于ADAMS对街轮传动系统的动力特性进行了仿真,结果表明该模型与齿轮传动箱的动力学特性吻合。本模型和仿真方法为齿轮载荷获取、疲劳寿命预测提供了新的途径。     

基于虚拟样机技术的某小口径火炮射击仿真分析

针对某小口径火炮在射击过程中零部件运动特性难以通过实弹射击试验获取的难题,联合三维建模软件和动力学仿真软件,建立了该炮的动力学模型。通过仿真数据与实弹射击试验数据的对比,验证了模型的有效性。在此基础上,研究了该炮在射击循环中各部件的运动规律和承受的发射应力载荷,研究结果可为该炮关键零部件的疲劳寿命分析和火炮射击精度研究提供参考。     

基于多体动力学的柴油机曲轴疲劳强度与寿命分析

结合多体动力学和有限元分析方法对某预研柴油机曲轴进行了疲劳强度分析,得到了曲轴动态应力分布;利用常规的校验结构强度安全性的方法,计算了曲轴在交变载荷下的安全系数和疲劳寿命。结果表明:原设计结构中曲轴疲劳安全系数与寿命略显不足。根据该柴油机预研目标,提出了曲轴结构改进措施。改进后的曲轴应力分布、疲劳安全系数、疲劳寿命都符合要求。     

基于动力学仿真的轻型履带车辆载荷获取与编谱

为研究编制轻型履带车辆载荷谱的新方法,首先,利用多体动力学软件Recurdyn建立了其仿真模型,得到了多种路况与操作工况下单侧主动轮上转矩的时间历程信号,说明了对转矩时间历程信号进行预处理和检验的方法;然后,使用Tecware对转矩时间历程信号进行雨流计数和外推,通过雨流矩阵合成和累积频次统计得到了主动轮载荷的设计谱;最后,使用Tecware对合成载荷进行压缩,得到了相应的八级程序块加载谱和基于雨流矩阵的加载谱及其对应的随机序列。     

协同仿真技术某转管武器炮闩小闭锁齿疲劳寿命预测

以试验中某转管武器炮闩小闭锁齿出现疲劳断裂为依据,从定性的角度分析了可能造成疲劳破坏的力源是小闭锁齿承受的切向力和径向力。通过理论计算,炮闩在开闭锁时高速旋转形成的离心力(属径向力)较小,忽略不计,故切向力和径向力只能是炮闩在供输弹过程中与弹碰撞产生。基于ADAMS建立供输弹系统动力学仿真样机,得到切向力和径向力的载荷谱,基于ABAQUS仿真得到闭锁齿的静强度结果,同时建立45Cr Ni Mo VA材料的S-N疲劳寿命曲线,最后由Designlife进行协同仿真预测了小闭锁齿的疲劳寿命,该协同仿真技术对工程分析具有一定的参考价值。     

某型军用履带车辆行驶强化试验仿真技术研究

以某型履带车辆为例,通过建立其虚拟样机,构造虚拟数字路面,进行履带车辆强化行驶试验仿真,获得零部件载荷时间历程。基于仿真结果,利用有限元与疲劳寿命分析软件,计算车辆零部件的疲劳寿命,再通过比较分析获得履带车辆在几个典型路面下的强化系数。研究结果对于新型履带车辆的开发及现役履带车辆维修保障具有参考价值。     

基于有限元分析的车辆驱动桥壳台架加速疲劳试验

针对开展驱动桥壳台架加速疲劳试验对删减载荷谱的实际需求,提出了基于有限元虚拟台架试验获得删减载荷谱的试验与分析方法.在有限元仿真分析环境下对某军用特种车辆驱动桥壳进行静强度试验、疲劳寿命预测、应变历程提取以及时间关联损伤分析等工作,得到了用于加速台架试验的删减载荷谱.台架试验表明,使用该方法获得的删减载荷谱能够在准确反映桥壳所受到的损伤同时,大幅缩短台架试验时间,证明了本文所述方法的实用价值.     

扭力轴头的堆焊修复加激光强化

本文对某重载车辆扭力轴轴头的堆焊修复加激光强化工艺进行了试验研究.优选了激光强化的工艺参数;分析了堆焊及激光强化层的组织;并进行了硬度及接触疲劳试验.试验结果表明:堆焊加激光强化层的硬度高,其接触疲劳性能比原材料高频淬火略有提高;堆焊加激光强化修复扭力轴轴头具有较高的经济效益.     

基于虚拟样机技术的坦克扭力轴疲劳强度分析

采用虚拟样机技术,应用ADAMS软件中的ATV履带车辆工具箱、实体建模软件(SolidWorks)和有限元分析软件(Patran和Nastran),对柔性化的坦克悬挂系统扭力轴在动载荷工况下的疲劳强度进行了分析,找出了扭力轴的薄弱环节。     

基于ATV分析履带预张力对车辆软土通过性能的影响

对履带预张力对车辆软土通过性的影响规律进行了研究.采用ADAMS软件的ATV工具箱,建立了履带车辆与地面的相互作用模型.仿真结果表明,适当增加履带预张力可有效降低车辆的平均最大压力,并提高其挂钩牵引性能.该结论对履带车辆的设计者和使用者有一定的指导意义.     

某型车辆扭力轴疲劳断裂失效分析

某型车辆扭力轴在端部附近易发生早期疲劳断裂失效。通过断口分析、金相分析等方法研究了扭力轴的失效机理,并通过有限元建模进行了扭力轴的结构应力分析。结果表明:扭力轴端部存在疲劳断裂危险面,以及次表层蕴含大尺寸夹杂是扭力轴失效的主要原因。     

发动机空载减速过程仿真与试验研究

以某型履带车辆发动机动力和传动系统为研究对象,应用CFD软件和虚拟样机软件对发动机空载减速过程进行仿真计算。模拟了不同漏气当量下该型发动机空载减速过程,并通过实车试验进行了验证,为基于空载减速过程的发动机技术状况评估提供了理论依据与试验方法。     

履带车辆下长坡液力辅助制动控制策略仿真研究

针对履带车辆下长坡制动过程中不同制动力的分配关系,在液力减速器和整车下坡动力学分析的基础上,研究了基于液力辅助制动的履带车辆下长坡制动控制策略,建立了基于SIMULINK的履带车辆整车动态仿真模型,对液力减速器的持续制动性能和控制策略的有效性进行了仿真．结果表明,车辆下坡持续制动时,适时应用液力减速器,能够有效分流整车制动功率,明显降低机械制动器的工作负荷,满足整车安全恒速下坡的要求．