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《某重型钢圈的弯曲疲劳分析与试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士学位论文某重型钢圈的弯曲疲劳分析及试验研究袁龙锋指导老师徐武彬教授李冰副教授专业名称机械工程学科门类工学论文提交日期2015年6月分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目某重型钢圈的弯曲疲劳分析与试验研究英文题Bendingfatigueanalysisandexperimentalstudyofaheavysteelring姓名袁龙锋专业名称机械工程学科门类工学指导老师徐武彬教授李冰副教授论文提交日期2015年6月论文答辩日期2015年5月22日答辩委员会主席李健教授论文评阅人周德俭教授刘电霆教授孙有平教授广西科技大
2、学硕士学位论文摘要摘要随着现代工业水平的不断提高，人们对汽车的需求量也逐年攀升。钢圈作为汽车组成部件之一，它的各方面性能也影响了汽车本身的性能。由于钢圈的实际工作环境比较复杂，所受到的载荷也比较复杂，因此在长时间的受载下钢圈自身的稳定性、可靠性和有效性难免会有所下降，甚至会出现严重的疲劳损伤，导致危险的交通事故的发生。钢圈主要的失效原因是由疲劳破坏造成的。所以为了保证钢圈拥有足够的使用寿命和各方面的性能稳定，对钢圈进行疲劳分析是十分有必要的。本文以20-8.5型载重钢制车轮作为分析对象，系统的分析了钢圈的弯曲疲劳试验的有限元模型的建立，
3、模态分析，弯曲强度分析和疲劳寿命预测。首先我们采用ANSYS-WORKBENCH对钢圈的弯曲疲劳有限元进行建模，然后对模型进行简化处理、离散化、边界条件和载荷处理，对钢圈进行静力分析，并考虑了螺栓预紧力对它的影响。然后对钢圈进行了自由模态和约束模态的研究分析，得出钢圈的固有频率和相应的振型，并通过与试验结果进行对比，验证了有限元分析的正确性。而计算分析出的约束模态的第一阶频率与疲劳试验机的最小的加载频率进行对比，为了防止产生共振，损坏机器。并对比弯矩加载频率和约束模态的一阶频率，如果加载频率小于一阶频率的三分之一的话，，那么可以忽略惯性
4、力对试验的影响。最后钢圈进行疲劳仿真，我们选取八个方向对钢圈进行静力分析，模拟车轮转一圈的应力分布情况。采用疲劳分析软件fe-safe对钢圈进行疲劳寿命分析，根据名义应力法的计算法则计算出钢圈的疲劳寿命，最后得出的疲劳寿命与试验结果对比，证明采用有限元对疲劳寿命进行预测的可行性。关键词：钢圈，有限元，静力分析，模态分析，疲劳寿命预测。IV广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractWithincreasinglevelsofmodernindustry,Itisalsothedemandforcarshasincreased
5、steadily.Rimsarepartoftheavehicle’scomponents,itaffectsallaspectsofthecar’sperformance.Astheactualworkenvironmentrimsismorecomplex,theloadisrelativelycomplexsubject,sotherimsoftheirownstability,reliabilityandvaliditywillinevitablydeclineinalongtimeloaded,Evenasaresultofs
6、everefatiguedamage,leadingtodangeroustrafficaccidents.Themainreasonoffailureaboutrimsiscausedbyfatiguefailure.Therefore,inordertoensuretherimshaveenoughlifeandstableperformanceinallaspects,Itisnecessaryanalyzetherims’fatigueanalysis.Inthispaper,20-8.5typetrucksteelwheels
7、astheanalysisobject,thesystemanalyzestheestablishmentofthefiniteelementmodel,modalanalysis,analysisofflexuralstrengthandfatiguelifepredictionaboutbendingfatiguetests.First,wemodelingrims’bendingfatiguefiniteelementuseANSYS-WORKBENCH,thensimplifieddiscretization,boundaryc
8、onditionsandloadhandling,staticanalyzeit,andconsiderthebolts’influence.Thenanalyzetherims’freemodalandc
