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汽车轮毂冲击试验分析结果误判情形
轮毂冲击试验有限元分析结果容易误判的情形浅析
陈卫亭
图一
图二
图三
图四
图五
图六
图七
误判轮型
图一轮型:有限元冲击分析,轮辐处最大应力170MPa,超出标准140MPa,但去掉超出90的模型体积后发现,只有正面的筋条去掉,背面去掉很少,轮辐保留了17mm以上的厚度(图二黑圈处),并且冲击变形位移量较小,产品设计重量超出设计参考重量400g,综合以上分析,虽然分析应力值超出范围,但实际冲击通过的几率很大,在实际冲击试验中,该产品表现给力,冲击通过。单看应力结果容易误判。
图三轮型:有限元冲击分析,轮辐处最大应力165MPa,超出标准140MPa,但去掉超出90的模型体积后发现,只有正面的筋条去掉,背面去掉很少,轮辐保留了15mm以上的厚度,并且轮辐宽大,冲击变形位移量较小,产品设计重量超出设计参考重量300g,综合以上分析,虽然分析应力值超出范围,但实际冲击通过的几率很大,在实际冲击试验中,该产品表现相当给力,额外加载30KG冲击通过。单看应力结果也容易误判。
冲击断裂轮型
图四轮型:有限元冲击分析,轮辐处最大应力10MPa,超出标准140MPa,去掉超出90的模型体积后发现,在图四黑圈处轮辐保留了9mm的厚度,在图五黑圈处,保留10mm厚度,整个轮毂去体积严重,并且冲击变形位移量较大,产品设计重量小于设计参考重量400g,综合以上分析,实际冲击通过的几率很小,在实际冲击试验中,该产品断的撕心裂肺。未通过。
图六轮型:有限元冲击分析,轮辐处最大应力148MPa,超出标准140MPa不多,去掉超出90的模型体积后发现,在图六黑圈处轮辐保留了8mm的厚度,在图七黑圈处,保留10mm厚度,整个轮毂去体积不算严重,但冲击变形位移量较大,产品设计重量小于设计参考重量150g,尤其注意当冲击有限元分析的应力高点,也正好是物理模型的最薄处,并且超出140MPa,实际冲击往往无法通过,如图六螺钉孔处,它是轮毂模型壁厚薄弱部位。综合以上分析,实际冲击通过的几率很小,在实际冲击试验中,该产品在此处断裂。
实际上图一和图三轮型,不但能通过冲击,并且还有减重的余地。以上四种轮型作为参考,为以后的产品设计提供依据。
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