基于有限元仿真车轮多轴疲劳强度分析.pdfVIP

第 33 卷 第 4 期 北 　京 　交 　通 　大 　学 　学 　报 Vol . 33 No . 4 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 2009 年 8 月 J OU RNAL OF B EIJ IN G J IAO TON G UN IV ERSI T Y Aug. 2009 ( ) 文章编号 :1673029 1 2009 基于有限元仿真车轮多轴疲劳强度分析 1 2 2 1 郑红霞 ,谢基龙 ,周素霞 ,冯宝富 ( 1. 鲁东大学 交通学院先进制造与自动化技术重点实验室 ,山东 烟台 264025 ; 2 . 北京交通大学 机械与电子控制工程学院 ,北京 100044) 摘 　要 :基于 U IC5 10 - 3 规程和热负荷试验 ,确定了车轮疲劳强度分析的计算载荷工况 ,采用有限 元方法数值模拟了运行状态下车轮的应力变化规律 ,进行了车轮疲劳强度评定. 采用最大主应力方 法将多轴应力状态转化为单轴应力 ,通过 Haigh - Goodman 疲劳极限方程 ,得出机械载荷下车轮辐 板孔的疲劳强度满足要求 ;采用 Goodman 方程 ,将制动热负荷产生的零 - 拉脉动循环转化为对称 循环 ,根据辐板材料的 S - N 曲线评价 ,得出单纯制动热负荷下辐板孔满足疲劳强度要求 ;提出制 动热应力与机械波动应力的叠加方法 ,采用 Miner 法则预测机械载荷与制动热负荷组合作用下辐 板孔裂纹的形成寿命. 由不同载荷下车轮疲劳强度的评价结果 ,判断出导致辐板孔边裂纹形成的载 荷因素是机械载荷与坡道制动的综合作用. 关键词 :车轮 ;有限元分析 ;多轴疲劳 ;疲劳强度 中图分类号 :U 27033 　　　文献标志码 :A Multi - Axial Fatigue Strength Analysis of Wheel Based on FEA 1 2 2 1 ZH EN G Hongx ia , X I E J ilong , ZH O U S ux ia , F EN G B aof u ( 1. Key Laboratory of Advanced Manufacturing and Automation Technology , School of Transportation , Ludong University , Yantai Shandong 264025 , China ; 2 . School of Mechanical and Electronic Control Engineering , Beijing J iaotong University , Beijing 100044 ,China) Abstract :Based on t he U IC5 10 - 3 and t he t hermal load test , t he load conditions for analyzing t he fa tigue