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基于有限元仿真及局部应力应变法的组合式支承辊套内外表面疲劳寿命预测 被引量：8
1
作者 董永刚 黄鑫磊 +1 位作者 宋剑锋 史卫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期198-204,共7页
为了预测冷轧过程中组合式支承辊套内外表面的疲劳寿命,首先根据冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面及辊套外表面的应力分布规律确定危险点位置,并应用局部应力应变法预测辊套与辊芯过盈配合面危险点处的微动疲劳寿命和辊套外表面的滚动... 为了预测冷轧过程中组合式支承辊套内外表面的疲劳寿命,首先根据冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面及辊套外表面的应力分布规律确定危险点位置,并应用局部应力应变法预测辊套与辊芯过盈配合面危险点处的微动疲劳寿命和辊套外表面的滚动接触疲劳寿命。在此基础上,利用疲劳寿命分析软件Fe-Safe对热装组合式支承辊辊系表面的应力应变和疲劳寿命进行了模拟。结果表明,辊套外表面危险点位于距离支承辊对称面550 mm处,此处的名义应力幅为836 MPa。辊套与辊芯间的过盈配合面危险点位于距离支承辊对称面550 mm处,此处的名义应力幅为209 MPa。辊套与辊芯间的过盈配合面的疲劳寿命约为辊套外表面疲劳寿命的4倍。从过盈配合面到外表面半径由小变大过程中,对数疲劳寿命呈"n"形分布。 展开更多
关键词 组合式支承辊套 过盈配合面 疲劳寿命 局部应力应变法
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基于有限元模拟的铸旋轮毂内轮缘部位旋压成形分析 被引量：3
2
作者 黄长清 王似旭 +1 位作者 孙晓冬 李昌海 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第3期116-119,123,共5页
针对A356铝合金铸旋轮毂旋压成形中出现的内轮缘部位力学性能不足的问题,基于有限元模拟的方法对内轮缘部位的旋压成形过程进行了研究分析。为了得到有限元模拟用的材料参数,在A356铝合金铸旋轮毂的铸坯上取样,在温度为360℃且应变速率... 针对A356铝合金铸旋轮毂旋压成形中出现的内轮缘部位力学性能不足的问题,基于有限元模拟的方法对内轮缘部位的旋压成形过程进行了研究分析。为了得到有限元模拟用的材料参数,在A356铝合金铸旋轮毂的铸坯上取样,在温度为360℃且应变速率为0.0001~0.1 s-1的条件下进行高温拉伸试验。使用Abaqus软件建立了轮毂旋压过程的模型,分两步分析了旋压过程中内轮缘部位的成形过程。研究了工艺参数中旋压进给量和摩擦系数对内轮缘部位等效应变的影响规律。模拟结果为优化力学性能、改善工艺参数提供了依据。 展开更多
关键词 A356 铸旋轮毂 内轮缘 有限元 旋压工艺
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汽车轮毂表面缺陷检测技术分析与装置设计 被引量：1
3
作者 刘福才 张震宇 +2 位作者 徐继龙 郑宏伟 刘阳 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期806-818,共13页
机器视觉作为代替人工检测轮毂表面缺陷的重要手段,是目前该领域的主要研究方向,因此针对汽车轮毂表面缺陷检测技术的研究现状进行了综述与分析。首先,从轮毂表面缺陷的类别和人工检测流程入手,阐述了基于机器视觉的轮毂表面缺陷检测技... 机器视觉作为代替人工检测轮毂表面缺陷的重要手段,是目前该领域的主要研究方向,因此针对汽车轮毂表面缺陷检测技术的研究现状进行了综述与分析。首先,从轮毂表面缺陷的类别和人工检测流程入手,阐述了基于机器视觉的轮毂表面缺陷检测技术的要求和难点。其次,分析了基于机器视觉的智能检测算法的发展历程,包括传统的机器视觉方法在缺陷图像预处理、缺陷定位和特征提取、缺陷分类识别中的应用;卷积神经网络(CNN)等深度学习方法在缺陷检测、分割以及其他方面的应用。最后,介绍了现有轮毂型号识别装置、轮毂缺陷X射线图像采集装置、轮毂表面缺陷图像采集装置,并在分析当前基于机器视觉的智能检测装置在实际应用中的局限性及需要解决的若干关键技术问题的基础上,提出了3种智能检测实验装置设计方案,为全自动快速检测装置的研制与性能提升提供理论与技术支撑。 展开更多
关键词 机器视觉 汽车轮毂 表面缺陷检测 深度学习 智能检测装置
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铝车轮铸造模具水冷界面换热系数反算求解
4
作者 董国疆 李世德 +3 位作者 王克奇 王海翔 王佶 毕江 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1495-1505,共11页
铝车轮低压铸造过程中,模具温度场是影响铝液凝固的重要因素。水冷作为铸造模具的主要冷却方式,对模具温度场的影响机理仍不明晰,有待深入研究。本文以铝车轮铸造模具的边模水冷模块为研究对象,设计水冷降温实验并采集水冷过程中的模具... 铝车轮低压铸造过程中,模具温度场是影响铝液凝固的重要因素。水冷作为铸造模具的主要冷却方式,对模具温度场的影响机理仍不明晰,有待深入研究。本文以铝车轮铸造模具的边模水冷模块为研究对象,设计水冷降温实验并采集水冷过程中的模具温度数据。通过ProCAST及ANSYS分析冷却水流动状态,以实测温度数据为基础进行软件反求解,基于Beck非线性估算法,建立界面换热数值模型。通过对比分析两种界面换热系数求解方式,并正向求解以验证两种求解方式的准确性,以期为铝车轮低压铸造模拟验证提供数据支撑,有望获取冷却水与模具的真实换热系数,并揭示其传热行为和换热机理。 展开更多
关键词 低压铸造 界面传热 换热系数 模拟仿真
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Cu对铸态Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响 被引量：3
5
作者 孟帅举 王孟璐 +6 位作者 宋金龙 张明池 毕广利 曹驰 刘海峰 陈体军 李元东 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3352-3365,共14页
为研究Cu元素对Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响规律,制备了铸态Mg-3Bi-5Sn-xCu(x=0,1,2,3,质量分数,%)合金,采用OM、SEM、XRD、EPMA、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Cu元素对铸态Mg-3Bi-5Sn(BT35)合金的微观组织和力学性能的... 为研究Cu元素对Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响规律,制备了铸态Mg-3Bi-5Sn-xCu(x=0,1,2,3,质量分数,%)合金,采用OM、SEM、XRD、EPMA、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Cu元素对铸态Mg-3Bi-5Sn(BT35)合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:Cu元素可以显著细化BT35合金晶粒组织,随着Cu含量的增加,合金晶粒尺寸先显著减小后略微增大,在本研究所制备的四种合金中,Mg-3Bi-5Sn-2Cu (BTC352)合金具有最小的晶粒尺寸(62.0μm)。此外,BT35合金中主要物相组成为α-Mg、Mg_(3)Bi_(2)相和Mg2Sn相;而添加Cu元素后,合金中还出现了额外的Mg_(2)Cu相和BiSn相。当Cu元素的添加量由0%提升到3%时,合金的抗拉强度和伸长率均呈现先升高后降低的趋势,主要是由于2%Cu合金化引起的晶粒细化、第二相强化和固溶强化的综合作用,BTC352合金表现出最佳的力学性能,其抗拉强度和伸长率为分别为(249.9±6.0) MPa和(13.0±1.0)%,其断口组织呈现典型穿晶断裂特征。 展开更多
关键词 镁合金 铸造 Cu元素 微观组织 力学性能
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触变成形Mg-3Bi-5Sn-2Zn合金微观组织与力学性能
6
作者 孟帅举 王孟璐 +4 位作者 朱明亮 肖复华 陈美乐 毕广利 杨贵荣 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3959-3968,共10页
为揭示触变加工Mg-Bi-Sn系合金微观组织和力学性能特点,选取细晶Mg-3Bi-5Sn-2Zn(BTZ352)合金进行半固态触变锻造加工。采用OM、SEM、XRD、EPMA和室温拉伸试验对触变锻造BTZ352合金微观组织和力学性能进行表征分析。结果表明:触变锻造BTZ... 为揭示触变加工Mg-Bi-Sn系合金微观组织和力学性能特点,选取细晶Mg-3Bi-5Sn-2Zn(BTZ352)合金进行半固态触变锻造加工。采用OM、SEM、XRD、EPMA和室温拉伸试验对触变锻造BTZ352合金微观组织和力学性能进行表征分析。结果表明:触变锻造BTZ352合金由近球状粗晶和细小二次凝固组织构成,近球状粗晶体积分数和平均尺寸分别为59.3%与(120.5±6)μm,而二次凝固组织由平均二次枝晶臂间距为3.2μm的细小等轴树枝晶与晶间化合物相(Mg_(3)Bi_(2)、Mg_(2)Sn、Mg_(2)Zn和BiSn)构成。触变锻造BTZ352合金中的近球状粗晶与二次凝固组织中细小的等轴树枝晶构成双峰结构。归因于双峰结构中细晶组织显著的晶界强化作用以及粗、细晶区之间的协同作用,触变锻造BTZ352合金表现出优异的力学性能,其屈服强度和伸长率为分别达到(196.5±5)MPa和(14.9±0.6)%,与铸态合金相比分别提升39.7%和12.8%;其断口组织整体上呈现典型穿晶韧性断裂特征。 展开更多
关键词 镁合金 半固态加工 双峰结构 力学性能
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轻质铸造铝合金轮毂热处理变形测试分析
7
作者 黄少兵 池慧 +3 位作者 黄华贵 燕猛 项鹏飞 徐正琦 《精密成形工程》 北大核心 2024年第2期79-86,共8页
目的精准建立铸造铝合金轮毂各区域的T6热处理变形状态及其最佳检测方法,对热处理态轮毂进行表征研究,探讨铝合金轮毂热处理过程的变形规律,为轮毂工业生产和变形研究提供精确和适宜的变形测试方法。方法根据轮毂的结构特征,将变形检测... 目的精准建立铸造铝合金轮毂各区域的T6热处理变形状态及其最佳检测方法,对热处理态轮毂进行表征研究,探讨铝合金轮毂热处理过程的变形规律,为轮毂工业生产和变形研究提供精确和适宜的变形测试方法。方法根据轮毂的结构特征,将变形检测区域分为外轮缘端面、轮辋、轮辐-轮心3个区域,分别使用三坐标测量机、手持三维激光扫描仪和轮缘轴向高度检测装置对4种不同结构的热处理态轮毂进行变形测试,并对测量结果进行分析。结果铝合金轮毂的热处理变形程度与其自身的结构、尺寸密切相关;外轮缘端面轴向变形主要表现为翘曲变形,呈双波峰波谷的变形规律;距离外轮缘越远的环状轮辋,受轮辐结构影响的凹凸程度逐渐减小,椭圆形趋势增大;轮辐-轮心为轴向凹陷变形;轮缘轴向高度检测装置的测量结果与三坐标测量结果基本一致,误差为±5μm。结论手持扫描仪适用于轮辋/轮辐等平坦曲面的变形测试及整体变形云图化;轮缘轴向高度检测装置适用于工业化在线测试。所使用的测试工具和建立的测试方法可以较好地测试轮毂变形,阐明铝合金轮毂热处理变形规律,为后续轮毂的变形控制和变形测试提供测试基础。 展开更多
关键词 铝合金轮毂 热处理变形 端面变形 测试方法 非接触测量
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Mg-Al-Ca-Si合金中二元相的第一性原理研究
8
作者 朱弘伟 侯文卓 +3 位作者 夏书乐 李浩楠 仝仲盛 仝仲国 《热加工工艺》 北大核心 2024年第10期101-105,共5页
基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Mg-Al-Ca-Si合金中主要强化相Al_(2)Ca、Mg_(2)Ca和Mg_(2)Si的晶体结构稳定性、电子性质、弹性常数及声子性质,计算所得的晶格常数、实验数据与文献值吻合。合金形成热和结合能计算结果表明:Al_... 基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Mg-Al-Ca-Si合金中主要强化相Al_(2)Ca、Mg_(2)Ca和Mg_(2)Si的晶体结构稳定性、电子性质、弹性常数及声子性质,计算所得的晶格常数、实验数据与文献值吻合。合金形成热和结合能计算结果表明:Al_(2)Ca具有最强的合金形成能力和稳定性。计算了Al_(2)Ca、Mg_(2)Ca和Mg_(2)Si的体模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比。结果表明:3种二元相均为脆性相。通过电子态密度、Muliken电子占据数和金属性计算分析结构稳定性机制,表明共价键强弱顺序依次为Al_(2)Ca、Mg_(2)Si、Mg_(2)Ca;声子性质表明Al_(2)Ca、Mg_(2)Ca和Mg_(2)Si分别在5.65、5.93和6.53 THz附近的晶格振动较强。 展开更多
关键词 镁合金 第一性原理 电子性质 弹性常数
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基于微观组织三维表征的铸造铝合金一体化成形工艺优化
9
作者 苗以升 侯清怀 +7 位作者 王俊升 李钟尧 吴雪龙 王诗豪 郎玉玲 孔德才 马小英 乔海波 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第23期72-79,共8页
铝合金中普遍存在气孔、缩孔等铸造缺陷,严重影响其使用性能。本研究自主开发了一种基于元胞自动机的铸造铝合金缺陷多尺度预测模型。为了验证该模型的准确性,采用X射线计算机断层扫描技术(X-CT)三维表征了零部件不同部位的孔洞尺寸和... 铝合金中普遍存在气孔、缩孔等铸造缺陷,严重影响其使用性能。本研究自主开发了一种基于元胞自动机的铸造铝合金缺陷多尺度预测模型。为了验证该模型的准确性,采用X射线计算机断层扫描技术(X-CT)三维表征了零部件不同部位的孔洞尺寸和形貌特征,预测和试验结果的对比分析表明,该模型能够有效地预测零部件不同部位的孔洞尺寸,其中孔洞当量直径的预测效果最佳,平均相对误差在25%左右。该多尺度预测模型可以有效加速车轮铸造工艺优化,提高车轮生产效率,降低生产成本。 展开更多
关键词 铝合金 X射线断层扫描技术(X-CT) 铸造 孔洞 元胞自动机
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汽车零部件疲劳分析载荷谱加速编辑法研究 被引量：18
10
作者 董国疆 韩杰 +1 位作者 颜峰 郎玉玲 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期543-552,共10页
以某试验场实车采集的轮心六分力信号和关键点监测信号为基础数据,分别采用伪损伤保留法、损伤保留法和峰谷值抽取法对实测信号加速编辑;从时间压缩比例、功率谱密度、统计参数、穿级计数和雨流计数等5个方面对加速谱进行了讨论分析;从... 以某试验场实车采集的轮心六分力信号和关键点监测信号为基础数据,分别采用伪损伤保留法、损伤保留法和峰谷值抽取法对实测信号加速编辑;从时间压缩比例、功率谱密度、统计参数、穿级计数和雨流计数等5个方面对加速谱进行了讨论分析;从疲劳仿真角度进一步探讨了不同加速编辑法分析零部件疲劳问题求解结果精度的差别,并对加速谱效率进行了评估。研究结果表明,3种加速编辑法分析得出的转向节疲劳寿命的相对误差差距较小,均在3.72%以内,但疲劳仿真效率较原始载荷谱有大幅提高。综合考虑多方面分析角度,损伤保留法可准确删除原始信号中的无损伤段,获取时间最短加速谱的同时功率谱密度吻合程度最好,分析零部件疲劳问题效率及分析结果的精度最高,损伤保留法相对伪损伤保留法和峰谷值抽取法更具优势。 展开更多
关键词 载荷谱加速编辑 损伤保留法 伪损伤保留法 峰谷值抽取法 疲劳寿命仿真
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基于多特征提取和SVM参数优化的车型识别 被引量：21
11
作者 程淑红 高许 周斌 《计量学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期348-352,共5页
提出了一种基于多特征提取和支持向量机(support vector machines,SVM)参数优化的车型识别方法,此方法解决了采用单一特征容易受到光照、天气、阴影等环境影响的问题,并且可以对运动中的车辆进行车型识别。首先,采集车辆样本并进行图像... 提出了一种基于多特征提取和支持向量机(support vector machines,SVM)参数优化的车型识别方法,此方法解决了采用单一特征容易受到光照、天气、阴影等环境影响的问题,并且可以对运动中的车辆进行车型识别。首先,采集车辆样本并进行图像预处理,提取车辆的几何特征、纹理特征和方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)特征;其次,将提取的多种特征量进行组合测试,并与单个特征量的测试结果进行比较;最后,采用粒子群算法优化SVM的参数并使用优化的SVM参数进行运动车辆的车型识别。实验结果表明:提出的多特征提取和SVM参数优化相结合的车型识别方法能够取得很好的识别效果,识别率达到90%以上。 展开更多
关键词 计量学 车型识别 图像处理 多特征提取 支持向量机 参数优化
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车辆悬架零部件载荷谱提取方法研究 被引量：17
12
作者 董国疆 颜峰 +1 位作者 韩杰 郎玉玲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期103-110,共8页
优选载荷谱提取方法是提高汽车悬架零部件疲劳性能分析精度的关键。基于此,以某紧凑型SUV和某中级轿车为测试车型,通过实车试验场强化路面和室内振动台架试验采集得到轮心六分力和悬架多个监测部位的加速度、位移响应信号;实测整车参数... 优选载荷谱提取方法是提高汽车悬架零部件疲劳性能分析精度的关键。基于此,以某紧凑型SUV和某中级轿车为测试车型,通过实车试验场强化路面和室内振动台架试验采集得到轮心六分力和悬架多个监测部位的加速度、位移响应信号;实测整车参数并在ADAMS软件中建立整车刚柔耦合动力学模型;采用虚拟迭代法和约束加载法对多种振动台工况进行仿真,获取整车模型中监测点响应数据;在时域和均方根值两方面对比分析车身和悬架监测点的仿真与实测曲线。研究表明:约束加载法更适用于高频率、低幅值振动工况;虚拟迭代法相比约束加载法适用范围更广、仿真精度更高,但更耗时;同时,通过试验场搓板路和长波路工况验证了上述结论,分别使用虚拟迭代和约束加载两种方法提取了转向节载荷谱,基于伪损伤值分析了结果差异,并且发现约束加载法提取的载荷谱分析转向节疲劳寿命较虚拟迭代法保守。 展开更多
关键词 载荷谱 多体动力学仿真 虚拟迭代 约束加载 伪损伤值
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一种3-DOF并联机械手的研制 被引量：13
13
作者 荣誉 刘双勇 +1 位作者 王洪斌 韩勇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期253-261,共9页
提出了一种采用(U+UPS)P+UPS弱耦合并联机构的3-DOF机械手。首先,推导出机构的位置反解,建立机构的速度映射模型,并建立了机构的驱动、约束静力学传递方程。然后,对机构的工作空间进行分析,绘制出工作空间三维分布图以及雅可比矩阵条件... 提出了一种采用(U+UPS)P+UPS弱耦合并联机构的3-DOF机械手。首先,推导出机构的位置反解,建立机构的速度映射模型,并建立了机构的驱动、约束静力学传递方程。然后,对机构的工作空间进行分析,绘制出工作空间三维分布图以及雅可比矩阵条件数在工作空间内的三维分布图。通过定义运动灵活性评价指标对机构进行运动灵活性分析,绘制出结构参数与运动灵活性评价指标之间的关系曲线;通过定义静力承载性能评价指标对机构进行静力学分析,绘制出结构参数与机构静力承载性能评价指标之间的关系曲线。采用蒙特卡罗法进行结构参数设计,选取了一组综合性能较好的结构参数:机械手的固定平台万向副分布直角边长为240mm,运动平台球面副与参考点间距为80mm,中间连接杆球面副与主UP支链轴线间距为90mm,主UP支链与中间连接杆的固接点到万向副间距为600mm。最后,研制出机械手的实验样机,对机械手实验样机进行了力学标定,验证了机械手样机结构的合理性。 展开更多
关键词 机械手 轮毂打磨 并联机构 运动学分析 静力学分析 试验样机
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基于改进YOLOv4算法的轮毂表面缺陷检测 被引量：10
14
作者 吴凤和 崔健新 +3 位作者 张宁 张志良 张会龙 郭保苏 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第11期1404-1411,共8页
汽车轮毂加工过程中产生的表面缺陷严重影响整车的美观性及服役性能,针对人工检测效率低、漏检率高的问题,提出一种基于改进YOLOv4算法的轮毂表面缺陷检测方法。构建了轮毂缺陷数据集,其包含6种表面缺陷,由2346张4928×3264 pixel... 汽车轮毂加工过程中产生的表面缺陷严重影响整车的美观性及服役性能,针对人工检测效率低、漏检率高的问题,提出一种基于改进YOLOv4算法的轮毂表面缺陷检测方法。构建了轮毂缺陷数据集,其包含6种表面缺陷,由2346张4928×3264 pixel的图像组成;采用K-means方法进行先验框聚类,并针对YOLOv4算法在纤维、粘铝等小尺度缺陷上检测精度不足问题,在原网络Neck部分引入细化U型网络模块(TUM)和注意力机制,用于增强有效特征并抑制无效特征,强化多尺度特征提取与融合,改善特征处理过程中可能存在的小目标信息丢失问题;基于该数据集,训练并测试不同算法的缺陷检测性能并验证改进模块的有效性。结果表明,该方法大幅提升了粘铝等小尺寸缺陷的检测能力,缺陷检测平均精度达到85.8%,与多种算法相比较检测精度最高。 展开更多
关键词 计量学 轮毂 缺陷检测 改进YOLOv4算法 细化U型网络
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考虑低载荷强化效应的汽车转向节疲劳分析 被引量：6
15
作者 董国疆 杜飞 +1 位作者 王威 郎玉玲 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期406-415,共10页
本文中基于试验场强化道路实车测试,结合零部件有限元动力学仿真和疲劳耐久性能仿真,探求考虑小载荷强化效应与Miner准则两种疲劳分析方法对汽车零部件疲劳寿命预测的差异性。通过室内实车振动测试与有限元仿真联合分析,确定前转向节疲... 本文中基于试验场强化道路实车测试,结合零部件有限元动力学仿真和疲劳耐久性能仿真,探求考虑小载荷强化效应与Miner准则两种疲劳分析方法对汽车零部件疲劳寿命预测的差异性。通过室内实车振动测试与有限元仿真联合分析,确定前转向节疲劳损伤危险点(即路试应变监测点);提取试验场强化道路实测应变监测点应变时间历程,经过预处理、时域加速、雨流矩阵外推和载荷谱分级得到10级等效应力谱。结合低载荷强化理论和线性累积损伤理论对10级等效应力谱的疲劳效应和损伤效应进行分析,相对于传统Miner准则而言,考虑了小载荷强化效应使构件在加载过程中疲劳极限呈现上升规律,进而需要修正构件S-N曲线(简化),较初始S-N曲线向上偏移,基于修正后构件S-N曲线并应用线性疲劳损伤累积理论预估的转向节疲劳寿命较Miner准则提高了40.6%。此种方法考虑了材料强化行为的影响,一定程度上弥补了Miner理论未考虑各级载荷间相互影响和材料硬化瞬态行为影响的缺陷,对实际零部件疲劳寿命估计与轻量化设计提供新的参考。 展开更多
关键词 疲劳损伤 低载荷强化 Miner准则 转向节 载荷谱
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虚拟迭代法转向节载荷谱提取与验证 被引量：6
16
作者 董国疆 王威 +1 位作者 杜飞 郎玉玲 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1323-1331,共9页
汽车底盘零部件载荷谱是分析构件疲劳、可靠性和耐久性的关键要素,但是在实车强化道路载荷谱提取流程,关键环节处理以及误差评估等方面仍需进一步实践和直接验证。基于此,以某型汽车转向节为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学仿真模... 汽车底盘零部件载荷谱是分析构件疲劳、可靠性和耐久性的关键要素,但是在实车强化道路载荷谱提取流程,关键环节处理以及误差评估等方面仍需进一步实践和直接验证。基于此,以某型汽车转向节为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学仿真模型,通过试验场强化道路试验校准,对标实测关键点监测信号与迭代仿真的误差小于30%,验证了整车多体模型的响应精度;实车采集试验场耐久性测试强化路面载荷谱,运用虚拟迭代法进行仿真分解获取转向节连接点载荷谱;以石块路丙和搓板路典型工况为例,采用惯性释放法将连接点载荷谱作为输入激励,求解转向节时域应变场,获取监测点应变时域曲线,对比实测信号分析相对误差小于20%,满足载荷谱后续使用的精度要求。研究表明,应变标定法是对虚拟迭代载荷谱提取效果的直接验证,证明了载荷谱提取技术路线的可行性和精确度,为汽车底盘零部件的开发和疲劳耐久性分析验证提供参考依据。 展开更多
关键词 载荷谱 刚柔耦合多体模型 虚拟迭代 转向节
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可变胞并联机械臂样机的研制与误差分析 被引量：4
17
作者 荣誉 韩勇 +1 位作者 刘双勇 曲梦可 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1698-1707,共10页
提出了一种通过驱动副锁定组合实现变胞的超冗余并联机械臂,其基础构型是3-PUPS并联机构,对机械臂进行了误差建模与分析,并通过标定系统测量了机械臂实验样机的定位误差。首先,提出了通过对3-PUPS机构各驱动副的组合锁定实现机械臂变胞... 提出了一种通过驱动副锁定组合实现变胞的超冗余并联机械臂,其基础构型是3-PUPS并联机构,对机械臂进行了误差建模与分析,并通过标定系统测量了机械臂实验样机的定位误差。首先,提出了通过对3-PUPS机构各驱动副的组合锁定实现机械臂变胞的设计思路,从而使机械臂可以根据任务需求改变自身构型和性能;然后,采用含误差源的闭环矢量回路法,建立了机械臂3-PUPS机构的误差传递模型,并以此为基础,分析了机械臂的各误差源对其运动平台输出误差的影响规律;接着,根据各误差源对机械臂的输出误差影响程度,确定了各主要运动副配合零件的加工精度等级及公差,在此基础上研制出机械臂的实验样机;最后,采用一套高精度的工业机器人标定系统对机械臂的实验样机进行了定位误差测量,实验表明:机械臂的运动平台的位置误差均在0.005~0.038mm之间,姿态误差均在0.010~0.044°之间,位置误差比通用式工业机器人的位置重复定位精度0.05mm略有提高,姿态误差与通用式工业机器人的姿态重复定位精度0.045°相当。 展开更多
关键词 冗余 变胞 并联机械臂 误差分析 实验样机 标定实验
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冷轧支承辊辊套内外表面应力分布及其影响因素研究 被引量：2
18
作者 董永刚 宋剑锋 +1 位作者 朱衡 史卫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期274-281,共8页
为了准确定量预测冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面应力分布规律及冷轧和装配工艺参数对应力分布的影响,基于ABAQUS软件完成了冷轧过程组合式支承辊辊套内外表面应力分布仿真。得到了冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面及辊套外表面各... 为了准确定量预测冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面应力分布规律及冷轧和装配工艺参数对应力分布的影响,基于ABAQUS软件完成了冷轧过程组合式支承辊辊套内外表面应力分布仿真。得到了冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面及辊套外表面各应力分量沿轴向和周向分布,并分析了辊套厚度、摩擦系数、过盈量、轧制力、弯辊力以及辊套和辊芯倒角对冷轧过程辊套内外表面Mises应力分布的影响。研究结果表明：支承辊外径不变时,辊套厚度与过盈配合面Mises应力成正比,而辊套厚度与辊套外表面Mises应力成反比;摩擦系数对辊套过盈配合面Mises应力影响很小;当过盈量增大时,辊套过盈配合面上接触应力及Mises应力明显增大,辊套外表面Mises应力有小幅度增加;轧制力增大导致过盈配合面及辊套外表面压扁区Mises应力明显增大,而对其它区域应力分布影响不明显,弯辊力对过盈配合面及辊套外表面Mises应力影响均较小;辊套外表面外倒角和辊芯外倒角对降低冷轧过程辊套过盈配合面外端部应力集中有明显作用,辊套外倒角对辊套外表面端部应力分布影响显著,而辊芯倒角对冷轧过程辊套外表面端部应力分布影响很小。 展开更多
关键词 组合式支承辊 带材冷轧 应力分布 内外表面 影响因素
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冷轧过程组合式支承辊过盈配合面微动损伤危险位置预测 被引量：2
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作者 董永刚 宋剑锋 +1 位作者 朱衡 史卫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期278-284,共7页
为了准确预测冷轧过程组合式支承辊过盈配合面微动损伤危险位置,首先基于ABAQUS软件对辊套和辊芯装配过程以及板带冷轧过程进行数值模拟,得到了冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面的应力分布,并提取过盈配合面对应节点位移数据基于MATLA... 为了准确预测冷轧过程组合式支承辊过盈配合面微动损伤危险位置,首先基于ABAQUS软件对辊套和辊芯装配过程以及板带冷轧过程进行数值模拟,得到了冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面的应力分布,并提取过盈配合面对应节点位移数据基于MATLAB软件得到了微动滑移分布以及滑移轨迹,在此基础上得到了过盈装配面微动滑移速度分布,最后考虑过盈配合面平均周向应力、平均径向应力以及微动滑移速度对疲劳裂纹萌生和扩展的影响,得到了摩擦功沿轴向分布规律,并引入修正后的微动损伤评价参数Gc,基于修正后的Gc参数法预测了过盈装配面上微动损伤危险位置。 展开更多
关键词 组合式支承辊 微动滑移 应力分布 摩擦功 微动损伤评价参数
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冷轧过程组合式支承辊过盈配合面微动滑移分布特性研究 被引量：3
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作者 董永刚 骆国玲 +1 位作者 宋剑锋 史卫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期121-127,共7页
为了得到冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面微动滑移轴向和切向分布规律,利用ABAQUS软件对组合式支承辊冷轧过程进行仿真,并结合EXCEL和MATLAB软件得到整个过盈配合面不同位置处轴向微动滑移、切向微动滑移分布图以及过盈配合面微动滑... 为了得到冷轧过程中组合式支承辊过盈配合面微动滑移轴向和切向分布规律,利用ABAQUS软件对组合式支承辊冷轧过程进行仿真,并结合EXCEL和MATLAB软件得到整个过盈配合面不同位置处轴向微动滑移、切向微动滑移分布图以及过盈配合面微动滑移轨迹图。结果表明:在整个过盈配合面上,轴向和切向微动滑移分布都不均匀;支承辊辊身中部过盈配合面的轴向相对滑移量为零,越靠近辊端轴向微动滑移量越大;切向滑移量在过盈配合面压扁区中部和过盈配合面顶部为零,在压扁区和非压扁区临界位置处切向微动滑移达到最大值,在关于压扁区对称的区域上切向滑移量大小相等,方向相反。 展开更多
关键词 组合式支承辊 过盈配合面 轴向微动滑移 切向微动滑移 滑移轨迹
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