当前位置: 压力容器 >> 压力容器发展 >> 单刀直入汽车零部件用户载荷分类,及其强
对于用户载荷转化,主要分为两大类
一类是解耦,解耦目的需要建立满足未来产品开发、认证需求的整车-系统耐久性、可靠性认证策略、试验标准及验证方法体系,按照结构、载荷的分解方式将整车耐久试验分解成若干针对系统的较短周期、较短里程的试验,主要应用于项目开发前期,进行试验前置。
另一类是综合,综合目的需要建立满足子系统或系统之间耦合及关联,尽可能还原真实的边界条件(机械载荷、电载荷、温度载荷、化学环境等因素),再通过加速的试验手段复现整车路试或用户车辆的失效,主要应用于是项目开发后期,进行试验载荷综合。
上述两者工程价值,均可以节省大量的开发成本,压缩开发周期,降低项目风险。
作为一名零部件设计工程师、结构CAE分析工程师、试验工程师、认证工程师等,需要在充分了解用户车辆的工况和载荷定义、疲劳理论与寿命计算、试验分析评价和验证、载荷等效与试验加速、结构疲劳优化设计等领域后,选择合适方案解决车辆疲劳耐久性问题,为车辆的研发提供有力的技术支撑。
在汽车中,如果汽车装备了手动四档变速器,为了计算传动轴的疲劳强度,应该采用如下公式计算转矩:
其中,Tt1是传动轴疲劳强度计算转矩;Temax是发动机最大有效转矩;i3是手动四档变速器第三档(次高档)的传动比。
疲劳强度许用应力的估计
目前并无很好的预测疲劳的方法,一般通过标准试验获取零件在不同正负交变应力循环下的疲劳寿命,然后增加一些修正系数,描述疲劳寿命的改变与尺寸、形状、表面加工质量等因素。
无限寿命
就钢材而言,当其承受正、负(拉和压)相等的交变应力时,其疲劳强度(材料能够承受的最大应力值)随材料可以承受的交变次数的增加而减小,如图2-11所示。当可以承受的交变次数达到次以上时,疲劳强度就变成了一个固定值,称其为持久极限。持久极限一般只有静强度的40%~50%。应力低于持久极限时,材料具有无限寿命。
高周疲劳
作用于零件、构件的应力水平较低,破坏循环次数一般高于10^4的疲劳,弹簧、传动轴等的疲劳属此类。
低周疲劳
作用于零件、构件的应力水平较高,破坏循环次数一般低于10^4的疲劳,压力容器的疲劳属此类。
最大驱动力工况
在加速时,作用在前轮上的垂直负荷时减少的。用于静强度计算的前轮驱动工况如下:
其中,FA2f是一个前轮上的驱动力,它是一种纵向力FA,FVof是一个前轮的满载静负荷;FVA2f是驱动时一个前轮上的垂直力。
防止零部件损坏对策
为了使汽车产品具有需要的工作寿命、耐久性和可靠性
(1)设计:进行行驶试验(包括仿真),确定载荷。
(2)分析:对零部件进行静态应力分析,疲劳寿命估计
(3)试验:进行强度试验、耐久性试验,检验疲劳寿命
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