经典案例
  • 有限元分析在机械产品设计的应用
  • 汽车转向机构有限元分析与优化
  • 风力发电机主轴结构强度分析
  • 发动机连杆的强度分析与结构优化
  • 车辆传动轴的强度分析与方案改进
  • 摩托车车架的刚度及强度分析
  • 注塑模具机构强度分析及结构优化
  • 变速箱轴键强度校核及结构改进
  • 挖掘机铲斗有限元计算和强度分析

铝合金前摆臂的有限元分析

发布于:2019-01-01 13:17
有限元分析

杭州微强科技有限公司 www.wqaduer.com       汽车轻量化设计已在汽车研发过程中占有重要地位。铝合金材料凭借其良好的性能,已经成为汽车轻量化设计的重要措施之一。锻造铝合金具有出色的机械性能和良好的耐蚀性,既可用于形状复杂、厚薄不均匀的托架、车轮等重要零部件,又是理想的汽车轻量化材料。摆臂作为汽车悬架系统中传力和导向的重要部件,其一端通过橡胶衬套与副车架连接,另一端通过球铰与转向节连接,将作用在车轮上的各种力传递给车身,并保证车轮按照一定轨迹运动。由于摆臂的实际工况载荷比较复杂,杭州微强科技有限公司在其所受的应力达到材料许用应力的情况下,局部位置可能产生开裂,影响正常使用,甚至影响到整车的可靠性。本文针对某车型摆臂,对比分析锻造铝合金和刚结构摆臂强度,以考察该摆臂材料使用铝合金代替刚的可行性。
      本次分析模拟台架试验:上下振动,转向,前进制动,后退制动四种工况,通过多体动力学载荷分解得到相关硬点的载荷输入,进行有限元强度分析。具体分析流程如图所示。为了得到摆臂硬点位置各方向的载荷,首先需要计算得到轮胎接地点各方向载荷。以制动工况为例,图为汽车在水平路面上制动时的受力情形,对后轮由此可以得到前后轮接地点的纵向和垂向载荷。其他工况载荷可以此类推,计算得到轮胎接地点的载荷,并通过多体动力学软件分解出摆臂各硬点的载荷。本次分析采用惯性释放方法。各硬点对应的载荷如表所示。针对铝合金前摆臂,采用四面体单元进行建模,共计100178个单元,25151个节点,单元基本尺寸3mm。有限元模型如图所示。针对钢结构前摆臂,采用板壳单元进行建模,共计21835个单元,15727个节点,单元基本尺寸3mm。杭州微强科技有限公司如图所示。铝合金摆臂的材料参数:弹性模量为70GPa,泊松比为0.33380MPa。密度为2700kg/m3,屈服强度为刚结构摆臂本体的材料参数:弹性模量为200GPa,泊松比为0.28,密度为7900kg/m3,屈服强度为356MPa。
      采用同样的分析方法,分别对铝合金前摆臂和钢结构前摆臂进行了杭州微强科技有限公司,得到两种材料摆臂的强度分析结果,如表所示。铝合金摆臂总重量为2.06Kg,钢结构摆臂总重量为3.26Kg,轻量化效果为36.8%,铝合金摆臂模型重量较刚结构模型有明显降低。由安全系数结果可知,说明锻造铝合金轻量化摆臂不仅能够切实降低重量,而且强度性能上也有一定提高。本文通过有限元方法,模拟台架试验工况,对锻造铝合金前摆臂进行了强度分析,并通过安全系数与钢结构前摆臂的强度结果进行了对比,说明锻造铝合金前摆臂不仅能够起到轻量化效果,而且可以使强度性能得到一定提升。但为全面说明锻造铝合金摆臂的结构性能,需要在以下两方面做进一步工作:1、对锻造铝合金前摆臂进行疲劳分析,对其疲劳耐久性能进行预测。2、通过试验进一步验证锻造铝合金前摆臂的强度、耐久性能,与有限元分析结果进行对比。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司杭州微强科技有限公司,转载请注明出处和相关链接!
tag标签:
------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------
  • 2109住院医师规范化培训结业理论考核军事医学考试大纲 2019-03-24
  • 2019考研国家线公布,调剂系统即将开通,你准备好了吗? 2019-03-24
  • 2019海南国际品牌博览会在三亚开幕 2019-03-24
  • 45岁徐濠萦与24岁郑秀晶同框,透视装真敢穿!网友:越来越有气质 2019-03-23
  • 43岁李小冉身材微胖,一袭卡其色西装连衣裙,成熟不失优雅气质 2019-03-23
  • 3月20日理财日报:权益类基金收益年内亮眼 发行数量激增 2019-03-22
  • 35亿元厦门地方债在上交所成功发行 2019-03-22
  • 首次拍摄爱情电视剧 文咏珊表示很新颖 2019-03-20
  • 首届墨尔本中文文学节闭幕:以文学为媒促进民间交流 2019-03-20
  • “大和”号覆灭:史上最惨烈海战,太平洋战争结束的伟大时刻 2019-03-19
  • “叔叔,长大了我也来当兵!” 2019-03-19
  • “土豪旅”99A坦克内部曝光 这回没有马赛克 2019-03-17
  • “中国核潜艇之父”最新现身这个特殊码头 全场沸腾 2019-03-17
  • SpaceX重型猎鹰火箭拟4月7日再上天 发射沙特卫星 2019-03-17
  • 《中国女排》将开拍,巩俐被曝出演郎平,网友怒怼:她有什么资格 2019-03-15