本文關(guān)鍵詞：壓路機(jī)車(chē)架有限元分析及焊縫疲勞壽命預(yù)測(cè)

  更多相關(guān)文章： 壓路機(jī)車(chē)架 有限元分析 焊縫 應(yīng)力消除 疲勞壽命

【摘要】：基于工程實(shí)例和市場(chǎng)反饋,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)33噸振動(dòng)壓路機(jī)的車(chē)架在1×104小時(shí)內(nèi)損壞較多,大部分出現(xiàn)在縱梁和底梁的連接處,焊縫疲勞損壞是影響其使用壽命的關(guān)鍵因素。針對(duì)該型號(hào)產(chǎn)品車(chē)架工作環(huán)境復(fù)雜,體積、自重、負(fù)載較大,振動(dòng)輪的激振及轉(zhuǎn)向油缸的交互作用,使其長(zhǎng)期受到?jīng)_擊和交變載荷,在此工況下,車(chē)架疲勞裂紋有可能在焊縫附近萌生。為提升車(chē)架使用壽命,需對(duì)車(chē)架及車(chē)架焊縫進(jìn)行基于有限元分析的疲勞壽命預(yù)測(cè)。傳統(tǒng)的疲勞壽命預(yù)測(cè),通常弱化殘余應(yīng)力的作用,得到的結(jié)果往往與實(shí)際情況有較大差距,失去了參考意義。為提升疲勞壽命預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,并為后續(xù)設(shè)計(jì)及工藝改進(jìn)提供參考,通過(guò)對(duì)壓路機(jī)車(chē)架有限元分析建立了車(chē)架三維模型,進(jìn)行網(wǎng)格劃分等前處理、后處理,掌握了車(chē)架焊接殘余應(yīng)力分布和極值點(diǎn),經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)值與仿真值的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩者間雖存在差異,但實(shí)測(cè)值與仿真值的趨勢(shì)基本一致,驗(yàn)證了仿真模型的正確性。通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化了焊接工藝參數(shù),經(jīng)工藝改進(jìn)使得壓路機(jī)車(chē)架弧形、線形角焊縫焊接殘余應(yīng)力得以均勻化,殘余應(yīng)力的大小和分布接近理想狀態(tài),減小了殘余應(yīng)力對(duì)后續(xù)疲勞壽命預(yù)測(cè)的影響。通過(guò)振動(dòng)時(shí)效工藝,使得壓路機(jī)車(chē)架殘余應(yīng)力平均水平下降60%。對(duì)車(chē)架進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析,通過(guò)對(duì)應(yīng)力分布云圖的分析找出了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度薄弱點(diǎn),并為后續(xù)車(chē)架及焊縫疲勞壽命分析奠定基礎(chǔ)。對(duì)比了空載和滿(mǎn)載條件下車(chē)架的疲勞壽命,焊縫疲勞壽命的仿真結(jié)果與車(chē)架在使用過(guò)程中疲勞破壞的位置較為接近,驗(yàn)證了仿真研究的有效性,研究成果可為后續(xù)壓路機(jī)車(chē)架結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化提供參考方向。
【關(guān)鍵詞】：壓路機(jī)車(chē)架 有限元分析 焊縫 應(yīng)力消除 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U415.521
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 選題背景9-10
• 1.2 工程機(jī)械車(chē)架疲勞研究發(fā)展?fàn)顩r10-13
• 1.3 論文研究的意義及主要內(nèi)容13-14
• 1.3.1 論文研究的目的及意義13
• 1.3.2 論文研究的主要內(nèi)容13-14
• 第二章 壓路機(jī)車(chē)架焊接工藝性分析及疲勞壽命預(yù)測(cè)理論14-26
• 2.1 壓路機(jī)車(chē)架的力學(xué)特征及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)14-15
• 2.1.1 車(chē)架的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)14-15
• 2.1.2 車(chē)架在典型工況下的載荷及受力分析15
• 2.2 壓路機(jī)車(chē)架的焊接工藝性分析15-17
• 2.2.1 焊接材料、坡口形式及材料加工15-16
• 2.2.2 車(chē)架焊接工藝16-17
• 2.3 疲勞壽命的預(yù)測(cè)方法17-25
• 2.3.1 S-N曲線法17
• 2.3.2 P-S-N曲線法17-20
• 2.3.3 基于變幅載荷下疲勞累積損傷模型對(duì)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法20-23
• 2.3.4 基于細(xì)節(jié)疲勞額定值法對(duì)疲勞壽命預(yù)測(cè)23-25
• 2.4 小結(jié)25-26
• 第三章 壓路機(jī)車(chē)架焊接應(yīng)力場(chǎng)的仿真與測(cè)量26-39
• 3.1 工具軟件簡(jiǎn)介26-27
• 3.1.1 Pro/E簡(jiǎn)介26
• 3.1.2 Hypermesh簡(jiǎn)介26-27
• 3.2 壓路機(jī)車(chē)架三維模型創(chuàng)建27-28
• 3.3 壓路機(jī)車(chē)架焊接模型的應(yīng)力仿真分析28-35
• 3.3.1 模型的網(wǎng)格劃分28-29
• 3.3.2 材料屬性及焊接參數(shù)設(shè)定29-31
• 3.3.3 焊接路徑及填充金屬的定義31-32
• 3.3.4 熱源模型選擇32-34
• 3.3.5 添加邊界條件34
• 3.3.6 應(yīng)力場(chǎng)結(jié)果分析34-35
• 3.4 殘余應(yīng)力的測(cè)量與仿真值的比較分析35-38
• 3.4.1 焊接殘余應(yīng)力測(cè)試方法35-37
• 3.4.2 焊接殘余應(yīng)力的測(cè)量37
• 3.4.3 仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的比較分析37-38
• 3.5 小結(jié)38-39
• 第四章 焊接殘余應(yīng)力消除方法研究39-47
• 4.1 焊接殘余應(yīng)力對(duì)疲勞壽命的影響分析39
• 4.2 焊接殘余應(yīng)力的消除措施39-45
• 4.2.1 T型接頭焊接模型的工藝參數(shù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)40-42
• 4.2.2 振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力42-44
• 4.2.3 焊接殘余應(yīng)力消除效果驗(yàn)證44-45
• 4.3 小結(jié)45-47
• 第五章 壓路機(jī)車(chē)架靜力學(xué)分析及疲勞壽命預(yù)測(cè)47-56
• 5.1 車(chē)架的靜力學(xué)分析47-49
• 5.1.1 車(chē)架結(jié)構(gòu)模型簡(jiǎn)化47
• 5.1.2 邊界條件確定及網(wǎng)格劃分47-49
• 5.2 車(chē)架的疲勞壽命預(yù)測(cè)49-51
• 5.2.1 材料疲勞屬性設(shè)定49-50
• 5.2.2 工作狀態(tài)下的模擬載荷譜50
• 5.2.3 Goodman S-N曲線修正50
• 5.2.4 車(chē)架疲勞壽命結(jié)果與分析50-51
• 5.3 焊縫的疲勞壽命預(yù)測(cè)51-55
• 5.3.1 車(chē)架焊縫殼單元模型處理51-53
• 5.3.2 車(chē)架焊縫疲勞壽命計(jì)算53-55
• 5.4 小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-58
• 結(jié)論56-57
• 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62

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1 張俊;;女車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)形式的初探[J];中國(guó)自行車(chē);1989年04期

2 谷敏;;混合車(chē)車(chē)架工藝點(diǎn)滴[J];中國(guó)自行車(chē);1990年05期

3 陳華新;;車(chē)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(二)[J];摩托車(chē)技術(shù);1993年05期

4 高思榜;;摩托車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)的分析與優(yōu)化研究[J];科技致富向?qū)?2013年17期

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