油泵托架可靠性分析研究.pdf

1、本文以該油泵托架為研究對(duì)象，運(yùn)用有限元方法和試驗(yàn)?zāi)B(tài)理論，對(duì)托架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析和動(dòng)力響應(yīng)分析。并在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)方案，改進(jìn)后的油泵托架成功地通過(guò)了隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)。 首先，建立了托架總成的CAE有限元模型，并確定其邊界條件。為了建立油泵托架這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝配體的有限元模型，嘗試了多種建模的手段和技巧，最終通過(guò)合理的簡(jiǎn)化模型、恰當(dāng)處理零件之間的連接關(guān)系、利用有限元計(jì)算方法準(zhǔn)確模擬多個(gè)橡膠減振墊的剛度、利用模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果修正模型

2、參數(shù)等方法建立了能夠如實(shí)反映原結(jié)構(gòu)的幾何特性與力學(xué)特性的有限元模型。 以對(duì)油泵總成進(jìn)行的自由支撐和固定支撐模態(tài)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，修正并驗(yàn)證了所建的有限元模型，準(zhǔn)確確定了結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。 為了分析油泵托架的斷裂原因，對(duì)其進(jìn)行了隨機(jī)振動(dòng)分析，利用隨機(jī)振動(dòng)分析得到的動(dòng)應(yīng)力結(jié)果進(jìn)行了基于高斯分布和Miner線(xiàn)性累積損傷定律的隨機(jī)疲勞計(jì)算，并以S-N曲線(xiàn)為依據(jù)進(jìn)行了壽命估計(jì)。計(jì)算結(jié)果與隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果相符。對(duì)結(jié)構(gòu)中的動(dòng)應(yīng)力分析結(jié)果

3、表明，托架底部的焊接部位存在應(yīng)力集中，在振動(dòng)中產(chǎn)生較大的動(dòng)應(yīng)力，是致使托架發(fā)生疲勞斷裂的最主要的原因。 根據(jù)上述分析計(jì)算結(jié)果，提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方法，改進(jìn)后托架通過(guò)在底部增加圓滑過(guò)渡的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)和增開(kāi)兩個(gè)卸載槽而有效的消除了焊接部位應(yīng)力集中的狀況。為了驗(yàn)證改進(jìn)后托架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能，建立了改進(jìn)后的油泵托架的有限元模型，并利用該模型對(duì)改進(jìn)后的油泵托架進(jìn)行了模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析以及疲勞損傷計(jì)算。通過(guò)對(duì)比改進(jìn)前與改進(jìn)后托架的計(jì)算結(jié)果可知，