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

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

2、疲勞壽命計算進行了討論.對有限元仿真應(yīng)用于該特種車輛數(shù)值仿真實驗研究提供了新依據(jù).在求解動態(tài)有限元問題過程中,采用NEWMARK直接積分法進行求解,利用大型通用有限元分析軟件ANSYS進行計算,得到某特種車輛扭力軸易破壞處單元的位移、應(yīng)力的時程解.討論了工程計算時單元的選取、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的仿真算例及計算結(jié)果.在損傷容限設(shè)計中,給出了扭力軸的剩余強度的計算方法,并建立了以Paris公式為基礎(chǔ)的裂紋擴