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分析汽车转向拉杆疲劳

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分析汽车转向拉杆疲劳

发布日期:2017-08-22 作者:重庆卡福山东 点击:

重庆卡福山东今天来给大家分析一下汽车转向拉杆疲劳,在这方面有很多需要了解的知识点,希望对大家有所帮助:

在汽车运行过程中,汽车的零部件受到了循环冲击载荷,导致疲劳源和局部损伤的裂纹扩展,产生裂缝。疲劳失效阻止了零部件发挥其正常的功用,是引发汽车安全的关键问题。因此,为了保证汽车不致于疲劳失效,在汽车行业中,由零件构成的组件都进行了耐久性测试。最近,在汽车早期开发阶段,疲劳设计和耐久性分析已经应用于底盘系统,如动力传输,悬架,转向和制动,这些对汽车安全非常重要。

重庆卡福山东分析转向系统中的拉杆是位于转向节臂和转向摇臂之间传递转向力的一个组件。转向拉杆如图1所示,由连杆和球节构成。本文中,为了保证转向系中拉杆部件的可靠性,拉杆的疲劳分析包括了拉杆材料的有限元应力分析和低周循环疲劳试验。将拉杆预测的疲劳寿命和试验确定的疲劳寿命进行比较,从而评估疲劳分析的有效性和准确性。

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静应力下的性能

秒速快3拉杆由用作结构管材的含碳量为0.12%碳钢(STKM12C)制成。为了研究在静应力下材料的拉伸性能,从拉杆上取下一块厚3mm宽 8mm的平面标本。最大加载为100kN的液压材料测试系统,使用加载速率为0.2mm/min进行拉伸测试。

材料的机械性能见表1。产生0.2%塑性应变的屈服强度和拉伸强度极限分别为485MPa和535MPa。强度系数K和由回归分析所得的应变硬化指数n分别为942.9MPa和0.1225。

低周循环疲劳性能

预测一个部件的疲劳寿命就必须先规定试验的条件,因为不同周期的载荷,材料表现出不同的特性。循环应力下材料的性能可以通过美国ASTM标准的标准测试样品和步骤测得。因为拉杆的疲劳寿命将在本研究中预测,所以取了直径为5mm的拉杆样本,进行低周循环疲劳测试和应变可控的疲劳测试。

应力分析

机械和结构件的疲劳寿命取决于材料性能和施加的载荷。比较脆弱的局部区域容易成为疲劳源。因此,为了分析失效原因,评估构件的疲劳性能如疲劳寿命,关键区域的局部应力和局应变,材料对疲劳加载的反应是非常必要的。

分析拉杆弹性-塑性应力分布的有限元软件为ABAQUS6.4版,着重分析拉杆失效发生的区域。利用三维二次单元建立的拉杆有限元模型如图5所示。节点和元素的总数分别是25793和5088。

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