隨機(jī)載荷下扭力軸動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)值仿真分析和損傷容限設(shè)計(jì).pdf

1、機(jī)械構(gòu)件的設(shè)計(jì)通常是靠經(jīng)驗(yàn)和簡單的靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)強(qiáng)度理論來完成,但是機(jī)械構(gòu)件總是不可避免的要在動(dòng)態(tài)的載荷下工作,而且大量的實(shí)踐已經(jīng)證明,在靜態(tài)強(qiáng)度理論已經(jīng)非常成熟的今天,機(jī)械構(gòu)件的破壞大部分屬于疲勞破壞,所以工程設(shè)計(jì)中對(duì)于動(dòng)載荷問題進(jìn)行疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)己成必然.本文采用動(dòng)態(tài)有限元法研究某特種車輛扭力軸在隨機(jī)載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并在仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)扭力軸進(jìn)行了損傷容限設(shè)計(jì)、疲勞壽命計(jì)算,最后對(duì)所做的有限元仿真進(jìn)行了分析研究,并對(duì)損傷容限設(shè)計(jì)以及

2、疲勞壽命計(jì)算進(jìn)行了討論.對(duì)有限元仿真應(yīng)用于該特種車輛數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)研究提供了新依據(jù).在求解動(dòng)態(tài)有限元問題過程中,采用NEWMARK直接積分法進(jìn)行求解,利用大型通用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行計(jì)算,得到某特種車輛扭力軸易破壞處單元的位移、應(yīng)力的時(shí)程解.討論了工程計(jì)算時(shí)單元的選取、模型建立所需考慮的各種因素,給出了其中一種工作狀況時(shí)的仿真算例及計(jì)算結(jié)果.在損傷容限設(shè)計(jì)中,給出了扭力軸的剩余強(qiáng)度的計(jì)算方法,并建立了以Paris公式為基礎(chǔ)的裂紋擴(kuò)