基于Abaqus的转向节转向球销装配变形的有限元分析
基于Abaqus有限元计算的电动助力转向管柱设计

AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计基于Abaqus有限元计算的电动助力转向管柱设计王佳良 许栋鹏 赵振川 白雪 王晓山 耿明阳博世华域转向系统(烟台)有限公司 研发技术科 山东省烟台市 265500摘 要: 随着国内汽车行业及新能源汽车领域的快速崛起,产品变革周期缩短,汽车转向系统的研发周期被大幅度压缩。
但随着国内主机厂发布的技术要求各项参数要求的日益严苛,甚至超过合资企业,使得转向系统设计开发面临压力。
本文举例一种电动助力管柱,介绍基于Abaqus有限元仿真软件,通过对主要的技术性能要求(管柱溃缩、静态强度、调节机构强度和刚度、驱动单元强度及管柱的强度等)快速、准确地计算,数据结果证明该思路可以有效缩短转向管柱机械结构设计开发的周期,对于转向系统的设计开发周期而言,运用此方法可以整合出更多的资源进行系统匹配。
关键词:转向管柱 Abaqus 有限元计算 设计开发周期1 引言汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要,因此汽车转向系统的零件都称为保安件,其产品性能及可靠性必须满足整车设计和法规[1]。
转向管柱是汽车转向系统中重要的组成环节,其基本作用是将方向盘的转动通过转向机传递到轮毂上,起到控制汽车转向的作用。
其次,汽车是一个复杂的动态系统,面临着各种各样复杂的工况考验,对于转向系统而言,所要面对的工况也是极其复杂的。
目前,随着国内主机厂对整车技术要求日益增高,对转向管柱的一些重要性能,如管柱溃缩曲线、静态强度、调节机构强度和刚度、驱动单元强度及管柱的强度等,会遇到设计完成OTS验证阶段出现达不到技术规范的要求情况,客户会产生大量抱怨,最终会通过赔偿或者签订偏差的形式进行弥补。
针对转向管柱这一情况,本文通过举例一款电动助力管柱设计开发验证过程,通过有限元计算验证各个重要局部小总成性能,最后汇总为转向管柱总成性能,实现转向管柱结构计算、验证及优化的目的,有效避免设计过程中缺陷及性能不达标的问题。
基于ABAQUS的销轴联接的三维有限元

收稿日期: 2012-09-05 作者简介: 杨家军(1964- ) ,男,机械工程师; 王建波(1988- ) ,男,在读硕士; 张盛华(1980- ) ,女,机械工程师
图 1 挖泥船维修吊机有限元模型 为适应实际作业的需要,挖泥船维修吊机实际工作时会有很 多工况。主要体现在主臂架相对中枢的夹角不同、副臂架相对主 臂架的夹角不同上,其中两者之间的夹角变化通过油缸的伸缩来 实现。一般情况下,按起吊半径和重量只需选取四种典型工况进 行计算。工况一: 6 m-15 t; 工况二: 10 m-15 t; 工况三: 23. 4 m-4 t; 工况四: 26. 7 m-4 t。
的运行安全性、可 靠 性 及 疲 劳 强 度。由 于 工 况 的 多 变,销 轴 连 接 处受力形式复杂,仅用传统的力学方法很难求解,且计算复杂,计 算精度较低,用有 限 元 法 进 行 相 关 结 构 强 度 和 刚 度 分 析,不 仅 准 确、经济、高效,又能得出构件在各种工况下的应力分布情况。本 文采用 ABAQUS 软件,针对挖泥船维修吊机四种最不利工况,建 立了吊机的整体 模 型,通 过 局 部 细 化 网 格,重 点 分 析 销 轴 及 耳 板 处的受力情况[2],轴杆与耳板的连接采用接触分析来实现有限元
杨家军1 王建波2 张盛华1
(1. 领新( 南通) 重工有限公司,江苏 南通 226017; 2. 南通大学机械工程学院,江苏 南通 226019)
摘 要: 采用 AutoCAD 软件建立挖泥船维修吊机销轴联接的三维实体有限元模型,导入 ABAQUS 软件后,通过施加载荷边界条
件,针对四种典型工况,建立耳板内环与销轴构件之间的主一从接触对,对其进行静力学分析,对比分析计算结果,得出一系列结
期为: 小修: 3 个月,中修: 6 个月,大修: 12 个月。检修周期按运行 检查各部件的磨损、腐蚀、冲蚀程度,并进行修理或更换。4) 检查
交通运输——基于Abaqus的转向器壳体强度分析及结构优化

基于Abaqus的转向器壳体强度分析及结构优化Strength Analysis and Structure Optimization of Steering Gear Housing Based on Abaqus曹良丹,于艇Cao Liangdan, Yu Ting富奥汽车零部件股份有限公司Fawer Automotive Parts Limited Company摘要:本文采用Abaqus/CAE软件对某商用车转向器壳体进行有限元分析,仿真获得转向器壳体结构应力分布云图,发现在壳体外部加强筋区域出现了应力集中,这些结构在实际工作中容易被破坏,故对此进行了优化;优化后的结构在两应力集中部位应力值依次减少了96.5 MPa 、66.9 MPa ,改进效果明显,为新转向器产品开发和结构设计提供理论依据。
关键词: Abaqus,转向器壳体,应力集中,结构优化1. 前言汽车转向器又名转向机、方向机,其作用是把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换(主要是减速增矩),再输出给转向拉杆机构,从而使汽车转向。
它是汽车转向系统中的最重要部件。
随着科技发展,转向器设计性能提高,内部油压不断提高(张磊,2014)。
本文中所分析某商用车转向器产品由老一代改型而来,油压由12MPa增大到15MPa,致使其结构强度不能满足要求,故对其进行改进。
2. 有限元计算模型和边界条件本文以某型号转向器壳体为研究对象,利用CATIA软件生成三维几何模型,使用HyperMesh软件进行四面体网格划分,网格划分完成后,模型节点总数约为42.1万,网格总数约为70.2万,建立完成的传动轴有限元模型如图1所示。
其中,图1中五个箭头所指为螺栓安装点,此安装点将壳体固定(与车身连接处);转向机工作油压为15MPa(即壳体加压15MPa),除此之外,无其他外力,亦不考虑重力场作用(石亦平,2006)。
2016 SIMULIA 中国区用户大会12 2016 SIMULIA 中国区用户大会图1. 有限元计算模型.3. 计算结果及优化分析3.1 原模型计算结果图2. 转向器原模型整体应力分布云图.2016 SIMULIA 中国区用户大会 3图3. 转向器原模型局部应力分布云图.本文选用Abaqus/Standard 求解器求解(ABAQUS User’s Manual ),仿真获得了原模型的整体和局部应力分布云图,如图2、图3所示。
基于ABAQUS的反力平台工况有限元分析

基于ABAQUS的反力平台工况有限元分析基于ABAQUS的反力平台工况有限元分析反力平台是一个用于测试车辆制动系统性能的设备,它通过施加不同的制动力和速度来测试车辆的刹车表现。
在运行过程中,反力平台必须承受大量的载荷,所以需要进行有限元分析来确保其强度和稳定性。
本文将介绍如何使用ABAQUS进行反力平台的有限元分析。
首先,需要绘制反力平台的三维模型。
模型中应包括支撑结构、刹车片、测试轮胎等关键部件。
在绘制模型时应注意准确反映反力平台的实际情况,包括尺寸、材料、连接方式等。
接下来,应根据实际使用条件设置载荷。
反力平台的主要载荷是来自汽车制动系统的制动力和制动时间,在有限元分析中可以将这些载荷分别设置为分布力和控制荷载。
其中,分布力是沿着支撑结构的方向施加,控制荷载则可以通过ABAQUS的控制台进行调整。
模拟载荷施加后,应对模型进行网格划分。
网格质量的好坏对有限元分析的准确性有着很大的影响。
在划分网格时应注意使网格数量适中,避免出现太稀疏或太密集的情况。
同时,考虑到反力平台的复杂形状,可采用ABAQUS的自适应网格技术,在关键部位设置更加精细的网格。
在网格划分完成后,可以进行反力平台的有限元分析。
通过计算模型在载荷作用下的应力和变形,可以评估其强度和稳定性。
在评估过程中,应注意模型在各种实际使用条件下的表现,比如制动力、速度、温度等因素对模型的影响。
最后,通过有限元分析得出的结果可以用来指导反力平台的优化设计。
比如,如果模型在受到高强度载荷时产生了过大的应力,可以对其结构进行优化改进,提高其承载能力。
此外,可以根据分析结果对反力平台的使用方法和维护要点进行调整,以保证其长期稳定性和安全性。
综上所述,基于ABAQUS的反力平台工况有限元分析可以帮助我们评估反力平台在实际使用情况下的表现,提高其设计和使用的效率和安全性。
同时,该方法也可以应用于其他类似的结构性设备的分析和优化设计。
数据分析是从大量的数据中去提炼有价值的信息和知识的过程。
十字轴万向节建模及有限元分析

十字轴万向节建模及有限元分析
建模主要涉及以下几个步骤:
1. 创建十字轴万向节的几何模型。
使用CAD软件,如SolidWorks或CATIA,绘制十字轴万向节的细节,包括其轴、连接杆、球头等部分。
2.导入几何模型。
将绘制的CAD模型导入有限元分析软件,如ANSYS
或ABAQUS。
确保准确导入,并调整模型的比例和尺寸。
3.设置材料属性。
为十字轴万向节的各部分分配适当的材料属性,如
弹性模量、泊松比和密度。
这些属性可以从材料手册或实验数据中获取。
4.设定加载条件。
根据实际工作条件,为模型设置加载条件,例如施
加在轴上的转矩或扭矩。
5.网格划分。
将几何模型进行网格划分。
网格划分决定了模型的节点
和单元数量,将直接影响分析的准确性和计算效率。
6.运行有限元分析。
使用有限元分析软件运行模型,计算出十字轴万
向节在加载条件下的应力、应变和变形等。
7.分析分析结果。
根据分析结果,评估十字轴万向节的性能和可靠性。
检查是否存在应力过高或变形过大的情况,并决定是否需要进一步改进设计。
需要注意的是,建模和有限元分析是一种模拟和预测方法,其准确性
取决于几个因素,如几何模型的精度、材料属性的准确性和加载条件的真
实性。
因此,在建模和分析过程中应谨慎选择合适的参数,并在可能的情
况下与实际测试结果进行验证。
基于Abaqus的过盈装配有限元分析

基于Abaqus的过盈装配有限元分析作者:刘长虹陈亮林妹妹翟红章来源:《计算机辅助工程》2013年第05期摘要:针对某结构固定孔与套筒的过盈装配问题,利用Abaqus/Explicit建立该结构过盈装配的显式积分有限元分析模型.将固定孔视为可变形材料,采用八节点三维实体单元划分网格;将套筒定义为不变形的刚体结构,采用四节点离散刚体壳单元划分网格.通过对孔边应力分布情况的分析,说明计算结果与实际装配问题的一致性.最后对过盈装配中出现的偏心问题和采用壳单元建立有限元模型出现的问题进行讨论.关键词:过盈装配工艺;有限元分析; Abaqus中图分类号: TH123; TB115.1文献标志码: B引言在工程实际生产问题中,过盈装配是常用的一种装配工艺,也是工程技术人员关注的问题之一.在某企业电子产品的生产过程中,通常采用过盈装配技术将螺钉套管安装到电子产品封装盒固定孔里,但在生产过程中时常出现装配孔开裂现象.因此,了解螺钉孔在安装过程中的应力分布情况是合理设计该产品过盈装配工艺的重要问题.本文采用Abaqus/Explicit建立一个固定孔与螺钉套筒的显式积分有限元模型,模拟该产品过盈装配工艺的过程.1结构过盈装配的有限元模型根据某电子产品封装盒的螺钉孔结构,考虑到螺钉套孔为金属材料,其刚度远大于制成封装盒所采用的工程塑料材料,可忽略其装配时的变形.套筒直径比固定孔直径大,超过固定孔直径0.2 mm,定义套筒为Abaqus/Explicit中的离散刚体,采用离散刚体中四节点壳单元R3D4;装配孔结构定义为可变形结构,采用八节点六面体三维实体单元C3D8R.材料的弹性模量为3 GPa,泊松比为0.4,质量密度为1 500 kg/m3.为获得质量较高的有限元网格[13],本文首先采用建立多个形状简单的“Part”;然后通过“Assembly”组合成装配孔结构的形状;再用命令“Merge/Cut Instances→Geometry Intersecting Boundaries→Retain”将各个简单结构连接成一个整体;最后采用“Tools→Patition→Create Partition”命令,将结构切割成一个可以划分较高质量网格的装配孔有限元模型,见图1.八节点三维块体单元C3D8R数量为2 862个,四节点离散刚体壳单元R3D4数量为1 087个,整个结构共有5 046个节点.图 1套孔过盈装配的有限元模型在模拟装配过程中,将加载曲线定义为“Amplitude→Tabular”,采用位移控制方式加载方式.2过盈装配的有限元结果验证对建立的过盈装配有限元模型进行求解,得到在装配过程有限元分析中的von Mises等效应力分布云图(见图2)、装配孔边缘路径的等效应力曲线(见图3)和装配孔边缘路径的压力曲线(见图4).从有限元计算结果可知,在过盈装配过程中,电子封装盒螺钉孔周围的应力分布不均:在孔边缘靠近固定的根部区域应力最大,在远离根部的孔边缘等效应力也比较大.由图3和4可知,压力值在靠近边缘和根部区域最大.注意到在该项工程中,封装盒螺钉孔最外侧部位被设计成结构注塑成型的熔接线位置,而熔接线处是该工程塑料结构成型后最容易出现空洞和缺陷的部位,显然,从有限元分析结果可知,此为结构过盈装配易产生裂纹的部位.[4]图 2套孔过盈装配结构的等效应力云图图 3孔边缘路径的等效应力曲线图 4孔边缘路径的压力曲线根据该产品的实际装配工艺情况,可以验证上述情况确实是在过盈装配出现裂纹等问题的部位,由此证明有限元模型和计算结果的合理性.3分析和讨论在上述过盈装配模型的基础上,考虑偏心装配情况.将模拟螺钉套的离散刚体结构偏离圆孔中线,假设装配过程时,套管与孔对中的偏离误差量为套孔过盈量的10%,然后模拟装配过程.计算结果表明:当装配过程中套筒与固定孔对中出现误差,且偏差偏向于固定孔的外侧方向时,将会使装配孔根部的应力降低.这是由于在存在较小的偏心量情况下,偏心会导致在孔结构上产生附加拉应力,抵消在过盈装配过程中由于根部刚性大而产生的装配压应力情况.此外,如果将上述装配孔模型中的三维实体单元C3D8R改用四节点壳单元S4R建立模型,则可以很方便地进行网格划分,获得较高质量的网格,同时也可方便地模拟装配孔结构的加强筋.由于模拟套、空过盈装配过程时,可能会因壳单元形状畸变,导致计算失败,因此,在使用壳单元建立模型时,应使装配的过渡区域尽可能光滑过渡,避免壳单元发生畸变.4结束语Abaqus/Explicit模块可以有效地模拟电子封装盒螺钉孔的过盈装配过程.通过有限元分析可知,采用三维实体单元建立电子封装盒装配固定孔有限元模型是很有效的方法之一,但所建模型还需采用一些必要的辅助手段才能划分出较高质量的网格.此外,当装配孔的几何形状复杂会导致建立几何模型、划分网格的工作量大幅增加,随着模型单元数的增加,计算量和计算时间也将显著增加.如果采用壳体单元建立有限元模型,尽管划分网格容易,但必须根据装配过程的特点去掉接触部位的尖角和几何不连续处,以避免由于单元畸变导致无法计算的问题.可知,采用壳体单元建模,需要更多的技巧和有限元方面的理论知识.根据计算结果可知,由于在装配孔最外侧的应力较大,如果该部位存有缺陷,那么过盈装配时该部位必将产生裂纹.因此,建议在电子封装盒注塑成型时,避免将熔接线位置设计布置在应力较大的部位.参考文献:[1]庄茁,张帆,岑松,等. Abaqus非线性有限元分析与实例[M]. 北京:科学出版社,2005: 207237.[2]石亦平,周玉蓉. Abaqus有限元分析实例详解[M]. 北京:机械工业出版社, 2006:963.[3]赵腾伦,姚新军. Abaqus 6.6在机械工程中的应用[M]. 北京:中国水利水电出版社,2007: 198430.[4]刘鸿文. 材料力学(I)[M]. 5版. 北京:高等教育出版社, 2015: 210252.(编辑陈锋杰)。
基于ABAQUS的轮轴配合的有限元分析

基于ABAQUS的轮轴配合的有限元分析作者:康东李越杨永伟范丽来源:《河南科技》2019年第01期摘要:本文基于ABAQUS对轮轴配合进行的有限元分析,分析了过盈量、摩擦系数、几何误差等对接触应力的影响。
结果表明:轮轴压装后接触应力沿轴向分布的总体趋势为中间低,两端高,高应力区的位置出现在轴毂配合面边缘附近,并有明显的应力集中现象;过盈量是造成轮对压装合格与否的主要原因。
关键词:过盈量;有限元;ABAQUS;接触应力中图分类号:TH131.7 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)01-0055-04Research on Axle Assembly Based on Finite Element Software ABAQUSKANG Dong LI Yue YANG Yongwei FAN Li(1. Chengdu Tongchuang Zhongyi Technology Limited Company,Chengdu Sichuan 610000;2.Sichuan Coal Industry Group Guangwang Company,Guangyuan Sichuan 628000)Abstract: In this paper, the finite element analysis of wheel-axle fit based on ABAQUS wa carried out, and the effects of interference, friction coefficient and geometric error on contact stress were analyzed. The results show that the overall trend of contact stress distribution along the axis is low in the middle and high at both ends. The location of the high stress zone appears near the edge of the hub mating surface, and there is obvious stress concentration phenomenon. The interference is the main reason for the qualifications of the wheelset pressing.Keywords: overflow fit;finite element;ABAQUS;contact stress在礦车轮对的装配过程中,目前被广泛所采用的方法是过盈连接,利用轮轴间的过盈量产生径向接触压力,在接触面会产生一个摩擦力,其可以改变扭矩和轴向力。
abaqus有限元分析过程.doc

一、有限单元法的基本原理有限单元法(The Finite Element Method)简称有限元(FEM),它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。
它在工程技术领域中的应用十分广泛,几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。
有限元方法的基本思路是:化整为零,积零为整。
即应用有限元法求解任意连续体时,应把连续的求解区域分割成有限个单元,并在每个单元上指定有限个结点,假设一个简单的函数(称插值函数)近似地表示其位移分布规律,再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法,建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系,得到一组以结点位移为未知量的代数方程组,从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。
由位移求出应变, 由应变求出应力二、ABAQUS有限元分析过程有限元分析过程可以分为以下几个阶段1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型,从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。
有限元建模的中心任务是结构离散,即划分网格。
但是还是要处理许多与之相关的工作:如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。
2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。
由于这一步运算量非常大,所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理,并按一定方式显示或打印出来,以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估,并作为相应的改进或优化,这是惊醒结构有限元分析的目的所在。
下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到,这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。
“Part(部件)用户在Part模块里生成单个部件,可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状,也可以从其它的图形软件输入部件。
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基于Abaqus的转向节转向球销装配变形的有限元分析
作者:刘杰郭聪兰
来源:《科技创新与应用》2015年第18期
摘要:针对某车型转向球销与转向节装配后球销轴向位移过大问题,利用Abaqus/Explicit 建立转向节与球销的显式积分有限元分析模型。
在不同的轴向力与锥孔面摩擦系数条件下,通过对转向节锥孔面的Mises平均应力分布情况、塑性变形量及表面正压力分布进行分析,得出影响塑性变形的因素。
关键词:Abaqus;应力;有限元分析;塑性变形;摩擦系数
1 概述
在汽车转向节与转向球销实际装配过程中,由于球销固定螺母拧紧力矩过大或配合面摩擦系数设计不合理,装配后球销沿转向节锥孔方向位移过大,导致球销锁紧轴无法锁紧。
因此,在不同轴向预紧力及摩擦系数条件下,了解球销与转向节锥孔面的应力分布、表面压力、塑性变形情况是合理设计该产品的有效途径。
文章采用Abaqus/Explicit建立转向节与转向球销装配的显示积分有限元模型,模拟不同球销预紧力与不同摩擦系数条件下转向节锥面塑性变化情况。
2 转向节有限元模型的建立
有限元模型在Abaqus中进行前处理,去除过小的倒角,由于考察部位位于转向节臂锥孔与球销接触面位置,而且只分析单一轴向力作用下锥孔的拉大行为,故对某车型转向节模型进行简化,简化前后模型如图1所示。
在球销端面施加轴向作用力模拟螺母拧紧过程中施加在球销上的作用力,在约束部位施加位移约束模拟螺母对转向节臂的约束作用。
3 网格划分
考虑模型简化后的对称性以及面接触等因素,转向球销与转向节臂均采用六面体一阶单元进行网格划分[1-3],单元数量5053,节点数量6071。
4 材料属性
转向球销材料为40Cr,转向节臂材料为QT450,其材料特性均按照国家标准要求设定。
5 边界条件
转向球销端面受到均布载荷作用,转向球销与转向节臂接触部位建立面接触条件,在螺母与转向节臂接触部位设置全固定位移约束。
轴向力分别施加1.9KN、2.1KN、2.3KN、2.5KN、2.722KN五组进行施加;接触面属性设定0.05、0.1、0.15、0.2四组摩擦系数μ进行对比分析(如图2所示)。
6 提交运算
在ANSA中对简化模型进行前处理,定义材料属性,网格划分和边界条件的设定;在Abaqus中定义接触面属性,设定分析步长,以及控制结果输出选项;在origin中进行数据曲线绘制。
7 分析结果
(1)轴向力F=2.722KN,摩擦系数μ=0.05与μ=0.2,最大PEEQ(等效塑性应变)约相差25倍。
最大CPRESS(面正压力)相差约543N。
(2)轴向力F=2.3KN,在μ=0.2的条件下,材料内未发生塑性变形。
摩擦系数μ=0.05与μ=0.2条件下,最大CPRESS(正压力)相差486N。
(3)轴向力F=1.9KN,在μ=0.15与μ=0.2条件下,锥孔内未发生塑性变形,摩擦系数μ=0.05与μ=0.2条件下,最大CPRESS(正压力)相差443N。
8 结果分析
(1)在轴向力一定的条件下,考察不同摩擦系数对转向节臂锥孔的影响。
a.随着摩擦系数增大,转向节臂锥孔面上所受的最大正压力大幅度降低,其变化趋势基本相同。
轴向力
F=2.722KN时,最大正压力相差543N;轴向力F=1.9KN时,最大正压力相差443N。
b.球销位移随着摩擦系数增大而减小,当μ0.1时,变化趋势趋于平缓。
(2)在摩擦系数一定的条件下,考察轴向力对转向节臂锥孔的影响。
a.随着轴向力的增大,面最大正应力也增大,摩擦系数越小,增大越快。
b.μ>0.1时,球销位移与轴向力大小几乎呈正比例线性递增的关系;μ2.3KN时,摩擦系数较大平均Mises应力也较大。
d.轴向力大小对锥孔塑性应变的影响等同于轴向力对球销位移的影响,即μ>0.1时,轴向力与等效塑性应变呈正比例线性递增的关系;μ
9 结束语
轴向力一定,球销位移随着摩擦系数的增大而减小;摩擦系数一定时,球销位移随着轴向力的增大而增大,特别是摩擦系数较小时,位移与轴向力呈指数增长关系;锥孔内等效塑性应变变化趋势与位移变化趋势基本相同。
轴向力一定,锥孔面上受到的正压力随着摩擦系数的增大而减小;摩擦系数一定,随着轴向力的增大而增大。
轴向力一定,在μ=0.1时,平均Mises 应力取到最小值;摩擦系数一定,在轴向力F=23000N时平均应力汇聚于一点,即在μ=0.1,F=23000时,得到最优工况。
大部分工况条件下,转向节臂锥孔内应力已经超出材料的屈服应力,且发生大面积塑性变形,但塑性应变PEEQ小于目标限制1%,满足强度要求;而在
F=2.722KN,μ=0.05恶劣工况下,塑性应变PEEQ最大值为1.1%,大于目标限制,材料出现
压溃现象,不满足强度要求。
建议:考虑降低锥形孔内的塑性变形量,球销的轴向位移及锥孔内的表面压力,可以适当增大转向球销与转向节臂接触面的摩擦系数;同时也可提高转向节臂锥孔表面梯度最大处的强度,抵抗塑性变形的产生。
参考文献
[1]庄茁,张帆,岑松,等. Abaqus非线性有限元分析与实例[M].北京:科学出版社,2005.
[2]石亦平,周玉蓉. Abaqus有限元分析实例详解[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3]赵腾伦,姚新军. Abaqus6.6在机械工程中的应用[M].北京:中国水利水电出版社,2007.。