探索全浮半轴应力分析及静扭破坏极限载荷数值模拟

《探索全浮半轴应力分析及静扭破坏极限载荷数值模拟》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、山东大学硕士学位论文全浮半轴应力分析及静扭破坏极限载荷数值模拟姓名：徐扬申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：周慎杰2002.11.16山东大掌硕士学位论文摘要悻轴失效形式多为疲劳失效，而应力集中对塑性材料零件的疲劳强度有很大影响a，本文建立了半轴法兰盘与杆部连接结构的有限元分析模型，通过对系列结构应力集中系数的分析计算，讨论了结构参数对过渡处应力集中的影响规律，提出了全浮半轴结构参数的合理取值范围。基于拉伸试验数据，确定了材料的应力应变关系和破坏判据参量。通过对圆形缺口圆棒扭转试件破坏极限载荷的数值模拟和试验分析，探讨了扭转条件下破坏判据的适

2、用性，建立了轴类零件扭转破坏极限载荷的数值模拟方法。采用这种方法，分析了半轴静扭破坏极限载荷，并通过试验验证了模拟结果的有效性。赣题的研究不仅为半轴的疲劳强度设计和疲劳寿命评定提供了基础数据，而且建立了评价半轴静扭性能的数值模拟方法／关键词：有限元分析：半轴破坏判据山东大掌硕士学位论文AbstractThefailureofrearaxlesismainlycausedbyfatigue．Thestressconcentrationfactorhasgreatinfluenceonthefatiguestrengthofaxlemadeofplas

3、ticmaterials．Inordertoprovidesomevaliddatafortheaxledesigning，thestressconcentrationfactorsofdifferenttransitionalstructuresbetweenflangeandshaftofrearaxlewereanalyzedbyusingfiniteelementmethod．Somereasonableconclusionsforrearaxledesigningwerearrivedaccordingtotherulesgotfromt

4、heresult．Thenonlineartensilestress．straincurvewasfittedfromtesteddataandthreeductilefracturecriteriaofaxlematerialwereexperimentallydetermined．Anumericalmethodwasputforwardtoobtainthetorsionfracturelimitloadingofaxesaccordingtoanalysisandtestontorsionspecimen’sfracturelimitloa

5、ding．Basedontheproposedmethod，therearaxle’storsionfractureloadingwereanalyzedbYfiniteelementmethodandappmvedbytorsiontest．Thispapernotonlygetresultforaxledesignandfatiguelifeestimatingbutalsopresentsaneffectivenumericalmethodtogetthetorsionfracturelimitloadofrearaxleduringitsd

6、esignperiod．Keyword：Finiteelementanalysis；Rearaxle；FracturecriteriaIl山东大掌硕士学位论文第一章引言农用运输车是市场经济条件下发展起来的适合我国国情的运输工具，已占到全国机动车总保有量的1／3。在经历了起步、高速发展阶段后，农用车市场竞争日趋激烈，企业要想求得进一步发展，必须依靠先进的产品设计和开发技术改进质量、降低成本。目前，我国农用车设计还是以经验为主，缺乏科学的理论基础，产品质量差、早期失效率高。开展农用车现代分析方法的研究对提高产品质量和性能，保证人民生命财产安全，具有重要

7、的实际意义。针对农用车后桥半轴在使用中常常破坏的问题，我们进行了本课题的研究。1．1半轴的研究现状半轴是将差速器半轴齿轮与轮毂连接起来的部件。根据其外端的支撑型式或受力状况的不同而分为半浮式和全浮式半轴。我们的研究对象是全浮式半轴，它在理论上只承受扭矩而不承受弯矩。但在实际工作中由于加工和装配精度的影响及桥壳与轴承支撑网4度的不足等原因，仍可能使它在实际使用条件下承受一定的弯矩【I】。半轴应能传递正常使用扭矩，但对那些非正常使用的冲击载荷应起限制作用，即对传动系起过载保护作用。如果过大的冲击载荷导致传动系零件损坏，则首先应该是半轴，而不是其他零件。

8、所以说，半轴应该有恰到好处的杆径设计、合理的结构、正确的材料选用和适当的制造工艺。多年来，人们从各方面对半轴做了大量研究工