汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述_徐恒斌
轮辋动态弯曲疲劳试验国际先进的数据指标
轮辋动态弯曲疲劳试验国际先进的数据指标轮辋动态弯曲疲劳试验国际先进的数据指标1.引言轮辋是列车行驶的关键部件,其安全性和可靠性直接关系到列车的运行安全。
在轮辋的设计和制造过程中,动态弯曲疲劳试验是不可或缺的一环,它能够评估轮辋在列车运行过程中承受动态负荷的能力,为轮辋的设计和制造提供重要的参考依据。
而国际先进的数据指标对于轮辋动态弯曲疲劳试验具有重要的指导意义,本文将全面评估轮辋动态弯曲疲劳试验国际先进的数据指标,并且针对其意义进行深入探讨。
2.轮辋动态弯曲疲劳试验的重要性轮辋作为列车的重要部件,承受着巨大的动态负荷,因此其动态弯曲疲劳特性成为了制约其安全可靠性的关键。
而动态弯曲疲劳试验正是以模拟列车实际运行过程中的动态载荷作用下的状态,来评估轮辋的疲劳特性和寿命,因此具有不可替代的重要性。
3.国际先进的数据指标在轮辋动态弯曲疲劳试验中,国际先进的数据指标是评估轮辋性能的重要依据。
这些数据指标主要包括疲劳极限、应力幅值、载荷频率、载荷比等。
其中,疲劳极限是指在特定载荷下轮辋能够承受的最大循环次数,是评估轮辋疲劳寿命的重要参数;应力幅值则是表示轮辋在动态载荷作用下的实际应力范围,直接影响着轮辋的疲劳破坏;载荷频率和载荷比则是评估轮辋受载荷循环变化情况的重要参数。
4.国际先进的数据指标意义的深入探讨国际先进的数据指标对于轮辋动态弯曲疲劳试验具有重要的指导意义,其重要性主要体现在以下几个方面:这些数据指标能够全面、客观地评估轮辋的实际工作状态和疲劳特性,为轮辋的设计和制造提供重要的参考依据;国际先进的数据指标能够对轮辋的寿命进行准确评估,有助于延长轮辋的使用寿命和提高其可靠性;这些数据指标还能够为轮辋的性能改进和优化提供重要依据,有助于提高轮辋的安全性和稳定性。
5.个人观点和理解在我看来,国际先进的数据指标对于轮辋动态弯曲疲劳试验具有非常重要的意义。
它不仅可以全面客观地评估轮辋的疲劳特性,为轮辋的设计和制造提供重要依据,同时还能够对轮辋的寿命进行准确评估,为轮辋的使用和维护提供重要参考,有助于延长轮辋的使用寿命和提高其可靠性。
汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述
汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述文章对汽车车轮弯曲疲劳试验机研究的国内外现状进行了综述,力求为汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制提供技术参考。
标签:汽车车轮;弯曲疲劳试验机;现状1 汽车车轮弯曲疲劳试验机国内研究现状我国的汽车车轮弯曲疲劳试验机新设备开发起步较晚,直到20世纪70年代前后才刚刚开始。
长春天水红山试验机厂家开发出的液压伺服试验机和其他企业的相关领域的研究,才使中国的动态试验机研究水平是迈出了一大步。
近年来国内车轮弯曲疲劳试验机行业正在加快步伐,广泛采用计算机控制、电液伺服、高精度测力和测变形技术,研制出各种金属和非金属的疲劳试验仪器和工况动态力学试验设备,填补了国内的空白,部分设备还达到了国际先进水平;同时,也使我国的试验领域得到了进一步扩展。
但是与国际先进水平相比,我国的车轮弯曲疲劳试验机水平还相差较远,又由于相关领域如电液伺服阀、伺服液压缸、电子技术、计算机技术等领域相对比较薄弱,在一定程度上影响了我国车轮弯曲疲劳试验机行业的发展,部分产品和零件仍需进口。
因此,我国车轮弯曲疲劳试验机要赶超世界先进水平,实现全部产品和零件的国产化,仍是我国车轮弯曲疲劳试验机行业今后的奋斗目标和发展方向。
当今,主要有两种车轮弯曲疲劳试验方法:一种方法是让车轮进行旋转,而载荷固定不动,即车轮随着加载臂的旋转而旋转,在加载臂一端施加一个固定的弯矩,对车轮产生旋转弯矩。
把车轮与疲劳试验机的工作台固定在一起,用电机来驱动疲劳试验机的工作台及与其固定在一起的车轮进行旋转运动,在加载臂的一侧连接上车轮的轮毂,而在加载臂的另一侧则施加一个固定不变的力,用来实现对加载臂即车轮轮轴产生一个旋转弯矩的效果,以便真实反映汽车车轮在行驶过程中承受旋转弯矩的实际状况。
在模拟试验条件下,要求汽车车轮在经历了若干次循环载荷之后,不能产生由于疲劳所致的破坏。
另一种方法是让车轮静止不动,而载荷进行旋转,即车轮跟加载轴固定,在加载臂一端施加一个相当于旋转弯矩效果的离心力。
汽车车轮疲劳试验有限元仿真的研究现状
行业观察
汽车车轮疲劳试验有限元 仿真的研究现状
孙跃
(江苏大学东海机械汽配研究院)
摘要:为了在车轮产品的开发阶段,通过弯曲和径向疲劳试验来检验车轮的疲劳性能,同时节省开发费用和时间,一般采用
有限元仿真分析代替物理试验的方法。该文主要从钢制车轮冷变形、离心力、螺栓预紧力、轮胎与轮辋接触应力、充气压力等
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基于威布尔分析的钢车轮弯曲疲劳寿命改善提升
基于威布尔分析的钢车轮弯曲疲劳寿命改善提升叶锦泉;李建坤;孔红领【摘要】对钢车轮开发过程中弯曲耐久的试验结果进行威布尔计算分析,针对威布尔计算结果小即可靠性较低的情况进行分析,找到提升钢车轮弯曲耐久寿命影响的因素,并针对该因素进行改善,提高了威布尔F(t)=5%的分析结果,为汽车零部件底盘产品的疲劳寿命提升提供了参考.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P7-11)【关键词】钢车轮;弯曲疲劳试验;威布尔分析【作者】叶锦泉;李建坤;孔红领【作者单位】东风汽车有限公司东风日产乘用车公司技术中心, 广东广州510800;东风汽车有限公司东风日产乘用车公司技术中心, 广东广州510800;东风汽车有限公司东风日产乘用车公司技术中心, 广东广州510800【正文语种】中文【中图分类】U463.340 引言汽车车轮作为底盘重要的安全件之一,起着支承整车的质量、传递驱动力、制动力和转向力的作用,其安全性和可靠性在很大程度上取决于车轮的制造质量和使用寿命。
针对底盘零部件的疲劳寿命验证,多数汽车企业及零部件供应商只对少数样件进行试验验证,试验结果次数大于设计寿命要求的次数则满足设计要求。
但在实际使用过程中,汽车底盘零部件受力情况复杂,环境条件恶劣,单个或几个样件试验测试结果次数不足以充分显示其可靠性寿命,所以,通过数量有限的台架试验样本来评价整批产品的可靠性、失效机制等变得非常有必要。
现有研究中通常采用正态分布或威布尔分布来描述疲劳寿命,而威布尔分布已被证明在许多情况下能够更好地描述疲劳寿命分布。
威布尔分布是瑞典科学家威布尔(W WEIBULL)在1951年研究材料强度时,提出的一种概率分布函数。
它具有适用性广、覆盖性强、能以较少的试验样本得出较准确的失效分析、能包容其他多种分布形式等特点。
在国内外,威布尔分布已在强度、环境研究领域及以损耗为特征的机械零件寿命评估中得到广泛的应用。
综述国内外机械可靠性研究领域现状和趋势
综述国内外机械可靠性研究领域现状和趋势摘要:近年来,世界各发达国家已把可靠性技术和全面质量管理紧密地集合起来,有力地提高了产品的可靠性水平。
可靠性工程诞生在20世纪40年代。
在五六十年代已经被应用到了航天工业当中。
进入70年代,各种各样的电子设备或系统广泛用到可靠性技术。
八九十年代可靠性研究进入更深层次的研究和发展。
进入21世纪之后,提高产品的可靠性,更是提高产品的质量关键。
国内外把对可靠性的研究工作提高到节约资源和能源的高度来认识。
在现代生产中,可靠性技术已贯穿于产品的开发研制、设计、制造、实验、使用、运输、保管及维修保养等各个环节。
关键词:可靠性现状发展1. 可靠性的起源于发展可靠性起源于第二次世界大战,1944年纳粹德国用V-2火箭袭击伦敦,有80枚火箭在起飞台上爆炸,还有一些掉进英吉利海峡。
由此德国提出并运用了串联模型得出火箭系统可靠度,成为第一个运用系统可靠性理论的飞行器。
当时美国诲军统计,运往远东的航空无线电设备有60℅不能工作。
电子设备在规定使用期内仅有30℅的时间能有效工作。
在此期间,因可靠性问题损失飞机2.1万架,是被击落飞机的1.5倍。
由此,引起人们对可靠性问题的认识,通过大量现场调查和故障分析,采取对策,诞生了可靠性这门学科。
随着可靠性基础理论与可靠性标准体系的日臻完善,现代可靠性工程技术进入成熟阶段,在各方面都取得了一定的成就,主要表现在以下几个方面:(1)建立了完整的可靠性参数体系。
设备的可靠性要求应反映设备的备战完好性、任务成功性、维修人力、保障费用的要求,设备的可靠性参数也由单一变为多个可靠性参数描述,使可靠性参数体系完整的表达了产品的可靠性特征,设备级的可靠性参数一般以MTBF为主。
可靠性参数一般分为基本可靠性、任务可靠性以及任务剖面。
按照故障判断应分为不导致危险的、保持基本功能以及附加功能三类。
(2)可靠性标准体系的日臻完善。
美国在1980年就建立了完备的可靠性标准体系,国内从二十世纪八十年代才真正开展可靠性工程,二十一世纪初,可靠性工程在我国全面深入的研究与应用。
《铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析及工艺的研究》范文
《铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析及工艺的研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,车轮作为车辆重要的承载与运动部件,其质量和性能直接影响着汽车的安全性、稳定性和使用寿命。
铝合金车轮以其轻质、高强、耐腐蚀等特性,逐渐成为现代汽车车轮的首选材料。
然而,在实际使用过程中,铝合金车轮可能会遭受弯曲疲劳等复杂工况的考验,导致其出现失效现象。
因此,对铝合金车轮的弯曲疲劳实验失效分析以及工艺研究显得尤为重要。
二、铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析1. 实验设计与实施为研究铝合金车轮在弯曲疲劳工况下的失效模式和机理,我们设计了一套系统的弯曲疲劳实验方案。
该方案包括设定合理的实验参数,如加载方式、加载频率、加载幅度等,以模拟车轮在实际使用中可能遭遇的工况。
2. 失效模式分析通过一系列的弯曲疲劳实验,我们发现铝合金车轮的失效模式主要包括轮辐裂纹、轮毂松动、轮缘变形等。
其中,轮辐裂纹是铝合金车轮最常见的失效模式,其产生的原因主要是材料内部缺陷、应力集中等因素。
3. 失效机理研究针对铝合金车轮的失效机理,我们进行了深入的研究。
研究发现,铝合金车轮在弯曲疲劳过程中,由于交变应力的作用,材料内部会产生微裂纹,这些微裂纹随着循环次数的增加而扩展,最终导致车轮失效。
此外,材料的不均匀性、热处理工艺等因素也会影响车轮的疲劳性能。
三、铝合金车轮工艺研究针对铝合金车轮的弯曲疲劳失效问题,我们提出了一系列的工艺改进措施。
1. 材料选择与优化选择高强度、高韧性的铝合金材料,并通过合理的合金成分设计,提高材料的抗疲劳性能。
此外,通过细化晶粒、优化热处理工艺等手段,进一步提高材料的综合性能。
2. 优化车轮结构针对铝合金车轮的失效模式,优化车轮结构,如增加轮辐的厚度、改变轮辐的形状等,以改善应力分布,提高车轮的抗疲劳性能。
3. 改进制造工艺采用先进的制造工艺,如精密铸造、挤压成型等,确保车轮的尺寸精度和表面质量。
同时,通过优化热处理工艺,提高材料的硬度和耐磨性。
Ⅲ311-1型汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制
Ⅲ311-1型汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制
邱新桥
【期刊名称】《汽车科技》
【年(卷),期】1997(000)001
【摘要】无
【总页数】1页(P38)
【作者】邱新桥
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述 [J], 徐恒斌;顾佳超;孟凡荣
2.基于航空导管无扩口连接的旋转弯曲疲劳试验机研制 [J], 舒送;张凌云;王立成
3.新型悬臂式汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制 [J], 刘建功;王德民
4.汽车车轮弯曲疲劳试验机的研究与开发 [J], 居浩;张俊林
5.基于微机控制的汽车车轮弯曲疲劳试验机 [J], 邱新桥
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疲劳试验机发展现状
疲劳试验机发展现状
近年来,疲劳试验机在工程材料、航空航天、机械制造等领域得到了广泛应用。
疲劳试验机的发展趋势主要体现在以下几个方面:
1. 多功能化:传统的疲劳试验机仅能进行单一的疲劳试验,而现代疲劳试验机通过改进设计和增加功能,可以同时进行多种疲劳试验,如拉伸、压缩、弯曲、扭转等。
这种多功能化设计大大提高了试验机的实用性和效率。
2. 自动化控制:随着自动化技术的快速发展,自动化控制在疲劳试验机中得到广泛应用。
通过采用电动伺服控制系统和先进的传感器,对试验过程进行精确的控制。
自动化控制不仅提高了疲劳试验的可靠性和准确性,还减少了人为因素对试验结果的影响。
3. 多参数监测:疲劳试验机不仅可以对材料的疲劳性能进行评估,还可以对其它相关参数进行监测,如载荷、位移、应变等。
这些参数的监测可以提供全面的试验数据,为进一步分析和研究提供基础。
4. 高频疲劳试验:传统的疲劳试验机主要用于低频疲劳试验,而随着科技的进步,对于高频疲劳试验的需求也日益增加。
现代疲劳试验机通过结构优化和先进的控制算法,可以进行更高频率的疲劳试验,满足复杂材料的需求。
5. 多轴联动试验:在一些特殊领域,如航空航天和汽车工程中,
材料同时受到多个方向的载荷作用。
因此,多轴联动试验成为了疲劳试验机发展的新方向。
通过多个试验机的联动控制,可以模拟出真实工况下的复杂载荷情况,提高试验的可靠性和真实性。
总的来说,疲劳试验机的发展不仅体现在试验机的功能和控制方式上,还涉及到试验范围的拓展和试验数据的全面性。
随着科技的不断进步,预计疲劳试验机的发展还会继续推动工程材料和相关领域的进步和创新。
基于Wohler_曲线的车轮弯曲疲劳试验机关联性研究
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2023, 12(4), 325-335 Published Online August 2023 in Hans. https:///journal/met https:///10.12677/met.2023.124037基于Wohler 曲线的车轮弯曲疲劳试验机关联性研究魏晓辰,王乔穆,张志鹏,杨清淞中汽研汽车检验中心(天津)有限公司,天津收稿日期:2023年5月22日;录用日期:2023年7月28日;发布日期:2023年8月4日摘 要因为两台不同生产厂家的汽车车轮弯曲试验机的控制系统和设备结构不同,即使设备的力传感器和转速传感器都校正一致,那么输出到车轮的弯矩值也会产生差异,从而对试验结果造成影响,这是车轮行业普遍存在的现象。
那么为了验证两台不同生产厂家的汽车车轮弯曲试验机之间的差异到底有多大,并且找到设备之间的关联性尤为重要。
首先在两台设备上分别测试10件车轮,通过设置相同的停机条件,得到两台设备停机时车轮的循环次数和裂纹位置,从而得出两台设备车轮循环次数的差异大小。
然后使用同一批次的新车轮在裂纹容易产生的位置贴应变片,用同一个应变轮分别在两台设备上采集应变数据,从而得到两台设备之间的应变差异大小。
最后引入伪损伤理论,基于雨流循环计数的概念,使用nCode 软件计算出两台动态弯曲疲劳试验机的累积损伤结果,得到两台设备贴片位置的累积损伤差异大小,两台设备之间累积损伤的差异验证了车轮循环次数差异大小的准确性,并通过Wohler 曲线公式推导出两台设备之间的关联转化关系。
关键词车轮试验,设备比对,动态弯曲疲劳,伪损伤,Wohler 曲线Research on Correlation of Wheel Bending Fatigue Testing Machine Based on Wohler CurveXiaochen Wei, Qiaomu Wang, Zhipeng Zhang, Qingsong YangChina Automotive Research Center (Tianjin) Co., Ltd., TianjinReceived: May 22nd , 2023; accepted: Jul. 28th , 2023; published: Aug. 4th, 2023魏晓辰 等AbstractBecause the control systems and equipment structures of two automobile wheel bending testing machines from different manufacturers are different, even if the force sensors and speed sensors of the equipment are calibrated consistently, the bending moment values output to the wheels will be different, thus affecting the test results, which is a common phenomenon in the wheel industry. So in order to verify the difference between two automobile wheel bending testing machines from different manufacturers, it is particularly important to find the correlation between the equip-ment. Firstly, 10 wheels were tested on two equipments, and the cycle times and crack positions of the wheels when the two equipments stopped were obtained by setting the same shutdown condi-tions, thus the difference of the cycle times between the two equipments was obtained. Then, strain gauges are attached to the crack-prone positions with new wheels of the same batch, and strain data are collected on two devices with the same strain wheel, so as to obtain the strain dif-ference between the two devices. At last, based on the concept of rain flow cycle counting, the cu-mulative damage results of two dynamic bending fatigue testing machines were calculated by us-ing nCode software, and the cumulative damage difference between the two devices was obtained. The cumulative damage difference between the two devices verified the accuracy of the difference in wheel cycle times, and the relationship between the two devices was deduced by Wohler curve formula.KeywordsWheel Test, Equipment Comparison, Dynamic Bending Fatigue, Pseudo Damage, Wohler CurveCopyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言车轮是汽车的重要零部件,承受着汽车行驶过程中的各种力和力矩,起着承载、转向、驱动、制动等作用,因此车轮直接影响汽车的安全性和可靠性[1]。
《2024年铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析及工艺的研究》范文
《铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析及工艺的研究》篇一一、引言铝合金车轮因其轻量化、高强度、抗腐蚀等优点,在汽车制造领域得到广泛应用。
然而,由于材料、工艺、设计等因素的影响,铝合金车轮在使用过程中可能出现弯曲疲劳等问题,影响车辆性能及驾驶安全。
因此,本文通过对铝合金车轮的弯曲疲劳实验进行失效分析,以及针对工艺的深入研究,以期提高其使用寿命和性能。
二、实验过程与结果2.1 实验准备在本次实验中,我们选用了不同批次、不同规格的铝合金车轮作为研究对象。
实验前,对车轮进行了尺寸、材料等基本参数的测量和记录。
同时,根据实验需求,设定了相应的弯曲疲劳测试条件。
2.2 弯曲疲劳实验我们将铝合金车轮置于疲劳测试机中,按照设定的循环次数和应力水平进行弯曲疲劳实验。
在实验过程中,我们详细记录了车轮的变形情况、应力分布等数据。
2.3 失效分析实验结束后,我们对铝合金车轮进行了失效分析。
通过观察车轮的表面形貌、裂纹扩展等情况,发现车轮的失效形式主要包括裂纹扩展、局部变形等。
同时,我们还发现不同批次、不同规格的车轮在相同条件下表现出不同的抗疲劳性能。
三、失效原因分析3.1 材料因素铝合金的成分、组织结构、晶粒大小等因素都会影响其抗疲劳性能。
此外,材料中的夹杂物、气孔等也会降低材料的抗疲劳性能。
3.2 工艺因素铸造、锻造等工艺过程中,如温度控制不当、压力不均等因素,都可能导致铝合金车轮内部组织不均匀,从而影响其抗疲劳性能。
此外,加工过程中的热处理、表面处理等工艺也会对车轮的性能产生影响。
四、工艺改进研究针对上述问题,我们提出以下工艺改进措施:4.1 优化材料选择选用具有高抗疲劳性能的铝合金材料,同时控制材料的成分和组织结构,减少夹杂物和气孔等缺陷。
4.2 改进铸造和锻造工艺在铸造和锻造过程中,严格控制温度和压力,确保铝合金车轮内部组织均匀。
同时,采用先进的铸造和锻造技术,如真空铸造、高压锻造等,提高车轮的致密度和抗疲劳性能。
4.3 优化热处理和表面处理工艺通过合理的热处理工艺,改善铝合金车轮的力学性能和抗腐蚀性能。
轮胎疲劳测试器细分市场深度研究报告
轮胎疲劳测试器市场面临技术更新换代、市场竞 争加剧等问题。
研究目的
1
分析轮胎疲劳测试器市场的现状和未来发展趋势 。
2
探讨轮胎疲劳测试器细分市场的需求和竞争格局 。
3
提出针对不同细分市场的营销策略和产品优化建 议。
02
轮胎疲劳测试器市场概述
客户需求多样化
不同客户对轮胎疲劳测试器的性能、功能和价格有不同的需求,因此 ,提供多样化、定制化的产品和服务是市场发展的重要趋势。
对企业的建议
加强技术创新
企业应加大研发投入,不断推动轮胎疲劳测试技 术的创新,提高产品的智能化、高精度、高效率 水平,以满足市场的不断变化和客户的需求。
提高服务质量
企业应重视客户的需求和反馈,不断提高服务质 量,提供专业、高效的售前、售中和售后服务, 提升客户满意度和忠诚度。
市场挑战与限制
高成本
尽管轮胎疲劳测试器的技术不断进步,但其制造成本仍然较高,限 制了市场的进一步拓展。
技术壁垒
由于涉及复杂的机械和电子技术,轮胎疲劳测试器的研发和生产存 在较高的技术壁垒,对新进入者构成了挑战。
标准不一
由于缺乏统一的国际标准,不同地区和国家对轮胎疲劳测试器的性 能要求存在差异,增加了市场的不确定性。
增长趋势
随着汽车工业的发展和消费者对轮胎 性能要求的提高,轮胎疲劳测试器的 需求将进一步增加。同时,新技术和 新材料的出现也将推动轮胎疲劳测试 器市场的创新和发展。
主要参与者分析
国际知名品牌
包括德国的HBM、美国的MTS和 意大利的CEIA等,这些企业在轮 胎疲劳测试器领域拥有较高的知 名度和市场份额。
《2024年铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析及工艺的研究》范文
《铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析及工艺的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,铝合金车轮因其轻量化、高强度、耐腐蚀等优点,在汽车制造领域得到了广泛应用。
然而,铝合金车轮在使用过程中会受到各种复杂应力的作用,特别是在弯曲疲劳实验中,其失效问题成为关注的焦点。
本文旨在通过对铝合金车轮弯曲疲劳实验的失效分析,探讨其工艺研究,以提高车轮的耐久性和可靠性。
二、铝合金车轮弯曲疲劳实验方法铝合金车轮的弯曲疲劳实验是通过模拟车辆在行驶过程中车轮所受的弯曲应力,以评估车轮的耐久性和可靠性。
实验中,车轮被安装在疲劳试验机上,通过设定不同的循环次数和应力水平,模拟车轮在实际使用中的弯曲过程。
通过观察和分析车轮在循环弯曲过程中的变形、裂纹等失效现象,评估其疲劳性能。
三、铝合金车轮弯曲疲劳实验失效分析1. 失效形式:铝合金车轮在弯曲疲劳实验中的失效形式主要包括裂纹、变形和断裂。
其中,裂纹是最常见的失效形式,通常出现在车轮的轮辐或轮缘等部位。
变形则表现为车轮在循环弯曲过程中产生的永久性形变。
断裂则是车轮在承受过大应力时发生的破坏。
2. 失效原因:铝合金车轮的失效原因主要与其材料性能、制造工艺、应力状态等因素有关。
材料性能方面,铝合金的强度、硬度、韧性等性能对车轮的耐久性有重要影响。
制造工艺方面,铸造、热处理、机械加工等工艺过程对车轮的质量和性能有决定性影响。
应力状态方面,车轮在行驶过程中受到的弯曲应力、扭力、冲击力等复杂应力的作用,也是导致其失效的重要原因。
四、铝合金车轮工艺研究1. 材料选择:选择具有优异力学性能和耐腐蚀性的铝合金材料,如某些高强度铝合金,以提高车轮的耐久性和可靠性。
2. 制造工艺优化:针对铸造、热处理、机械加工等工艺过程进行优化,提高车轮的尺寸精度、表面质量和内部组织性能。
3. 结构设计:通过优化车轮的结构设计,如轮辐布局、轮缘厚度等,提高车轮的承载能力和抗弯性能。
4. 表面处理:对车轮表面进行防腐、耐磨、美观等处理,提高其使用寿命和外观质量。
汽车车轮弯曲疲劳试验机的研究与开发
汽车车轮弯曲疲劳试验机的研究与开发居浩重庆汽车研究所部件试验部(400039)张俊林重庆科技学院机电系(400042)目前,在国内汽车行业中,主要使用进口的液压伺服弯曲疲劳试验机做汽车车轮疲劳试验。
检查车轮要做两部分试验,即车轮径向疲劳试验和车轮弯曲疲劳试验,前者主要检查整个车轮的综合强度,后者主要检查车轮轮辐及焊接强度。
这种试验机精度高,但体积较大、价格昂贵、车轮在试验机安装困难、试验速度慢,因此,研制国产的、价格低、高性能的汽车弯曲疲劳试验机替代进口产品,对提高经济效益有着重要意义。
1车轮弯曲疲劳试验机的基本原理1.1试验机的组成试验机主要由两部分组成,即机械部分和测控部分。
试验台采用卧式水平布置型式。
根据试验要求,综合考虑先进性、可靠性、经济性等指标,采用电磁调速电机驱动,V 带传动驱动型式;电液比例阀调节液压缸液压的加载型式;采用转速传感器测量转速,力传感器测量车轮所需载荷(弯矩),工控机显示屏显示试验转速、试验次数、载荷等图表信息。
1.2试验台主要技术指标1)总体布局合理、紧凑、外形美观、使用维修方便;2)测控精度高、可靠性好;3)高级语言编程Visual Basic 、人机界面友好;4)车轮主轴转速40~400r /min 对应于轮辋直径600mm 时的车速4.5~45km /h 5)载荷测量范围0~70kN 0.5%F.S0~10kN 0.5%F.S载荷涵盖摩托车、微型车、轿车、轻、中、重型载货车、客车车轮。
6)载荷波动超限时自动报警、停车、报警参数自由配置;7)完成试验次数自动停车,次数参数自由配置。
1.3主要元件设件选型在已确定技术方案的基础上,进行试验工况及载荷状况分析计算(具体过程略)。
驱动电机选用YCT225-4B 电磁调速电机,标称功率1.5kW ,额定转矩94.3Nm ,调速范围1250~125r /min ,转速变化<3%。
V 带设计确定传动比为3.125,B 型带。
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2014年第34期
科技创新科技创新与应用
汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述
徐恒斌顾佳超孟凡荣
(长春汽车工业高等专科学校机械工程学院,吉林长春130013)
1汽车车轮弯曲疲劳试验机国内研究现状
我国的汽车车轮弯曲疲劳试验机新设备开发起步较晚,直到20世纪70年代前后才刚刚开始。
长春天水红山试验机厂家开发出的液压伺服试验机和其他企业的相关领域的研究,才使中国的动态试验机研究水平是迈出了一大步。
近年来国内车轮弯曲疲劳试验机行业正在加快步伐,广泛采用计算机控制、电液伺服、高精度测力和测变形技术,研制出各种金属和非金属的疲劳试验仪器和工况动态力学试验设备,填补了国内的空白,部分设备还达到了国际先进水平;同时,也使我国的试验领域得到了进一步扩展。
但是与国际先进水平相比,我国的车轮弯曲疲劳试验机水平还相差较远,又由于相关领域如电液伺服阀、伺服液压缸、电子技术、计算机技术等领域相对比较薄弱,在一定程度上影响了我国车轮弯曲疲劳试验机行业的发展,部分产品和零件仍需进口。
因此,我国车轮弯曲疲劳试验机要赶超世界先进水平,实现全部产品和零件的国产化,仍是我国车轮弯曲疲劳试验机行业今后的奋斗目标和发展方向。
当今,主要有两种车轮弯曲疲劳试验方法:
一种方法是让车轮进行旋转,而载荷固定不动,即车轮随着加载臂的旋转而旋转,在加载臂一端施加一个固定的弯矩,对车轮产生旋转弯矩。
把车轮与疲劳试验机的工作台固定在一起,用电机来驱动疲劳试验机的工作台及与其固定在一起的车轮进行旋转运动,在加载臂的一侧连接上车轮的轮毂,而在加载臂的另一侧则施加一个固定不变的力,用来实现对加载臂即车轮轮轴产生一个旋转弯矩的效果,以便真实反映汽车车轮在行驶过程中承受旋转弯矩的实际状况。
在模拟试验条件下,要求汽车车轮在经历了若干次循环载荷之后,不能产生由于疲劳所致的破坏。
另一种方法是让车轮静止不动,而载荷进行旋转,即车轮跟加载轴固定,在加载臂一端施加一个相当于旋转弯矩效果的离心力。
把车轮与疲劳试验机的工作台台面进行绑定,与第一种方法一样,在加载臂的一侧连接上车轮的轮毂。
与第一种方法不一样的是,在加载臂的另一侧则装载一个不平衡的质量块,通过电机带动装载的不平衡质量块进行转动,用来产生一个离心力,进而实现对加载臂即车轮轮轴产生一个旋转弯矩作用在汽车的车轮上。
随着国内汽车工业水平的不断发展,国内涌现出了一大批汽车车轮弯曲疲劳试验机生产厂家,其中最具代表性的是天津久荣车轮有限公司研制的用于轿车车轮弯曲疲劳性能试验的CFT-2型和CFT-3型车轮弯曲疲劳试验机,其中CFT-2型车轮弯曲疲劳试验机采用的是让车轮进行旋转,而载荷固定不动的试验方式。
CFT-3型车轮弯曲疲劳试验机采用的是让车轮固定不动,而载荷进行旋转的试验方式。
除了天津久荣车轮有限公司,国内还有其他一些资质雄厚的车轮弯曲疲劳试验机的生产厂家研究的车轮弯曲疲劳试验机,例如,东风汽车有限公司研究的采用让车轮进行旋转,而载荷固定不动的试验方式的RF30K型车轮弯曲疲劳试验机。
2汽车车轮弯曲疲劳试验机国外研究现状
要对车轮进行弯曲疲劳研究,汽车车轮弯曲疲劳试验机是不可或缺的弯曲疲劳研究工具。
从最早的模拟轴旋转弯曲疲劳试验机开始至今,车轮弯曲疲劳试验机已有超过一个世纪的历史。
汽车车轮弯曲疲劳试验机是一种技术密集型的测试设备,现已涉及机械,液压,电气,材料,测量,自动控制,数字显示等众多技术领域,其相关技术被广泛应用在机械,造船,航空航天等许多工业部门。
目前国内许多大型和弯曲疲劳试验机都可进行低周疲劳试验,这些设备一般采用静态测试微电子伺服术,通过改变电机的运行参数可自动完成进行必要的测试。
测试结果和测试数据可实现自动采集,处理,显示和打印记录,大大降低了试验人员的劳动强度,提高测试效率。
由于试验机具有闭环伺服机电控制系统,又因它的负载范围广,因此能够成完低频往复拉伸和压缩循环试验。
另一种是动态疲劳试验机,它是由机械,液压和电子系统三者组合而成的新型伺服机构。
电液伺服疲劳试验机变开环控制为闭环控制,与此同时也大大的提高了测试动态精度。
电液伺服疲劳试验机除了可采用正弦波载荷外,还可以也施加方波,三角波,锯齿波,梯形波等载荷谱。
因此,试验结果更逼近于实际的工作状态,可为最佳优化设计提供更可靠的依据。
任何一个大型现代化的项目都必须经过动态力学测试,否则就不能保证其设计的安全性。
目前,随着科学技术的进步和现实需求,电液伺服疲劳试验机正朝着全微机化、智能化,节能化的方向发展,进一步提高了电液伺服疲劳试验机的测试效率,改善了准确度,并且降低了电液伺服液压伺服疲劳试验机以及疲劳试验机[2-3]的能量消耗。
从上个世纪80年代末到现在,汽车车轮弯曲疲劳试验机行业的规模,品种,先进程度取得长足发展,美国,德国,日本等国家的相关技术在这一领域处于领先水平。
比较知名的厂家有:美国MTS公司,公司奥尔森(OLSEN),总部设在美国英斯特朗(INSTRON)公司;德国MFL公司申克(SCHENCK)公司,沃尔玛伯特(WOLPERT)公司和茨维柯(ZWICK)公司;日本的岛津公司,东京衡机公司,东洋精机公司和松泽公司等等。
目前,随着大规模集成电路、电脑系统和数字控制技术的应用,车轮弯曲疲劳试验机的加载臂产品已经普遍采用计算机和微机进行设计,并应用现代化的通讯系统使弯曲疲劳试验机产品趋于自动化和智能化,其技术结构方面是模拟式逐渐被数字化和全数字化所取代,由提供数据向提供方法和结果的方向发展;产品结构方面,从技术密集型逐步转向高技术密集型,达到产品结构的最佳化。
总之,现代车轮弯曲疲劳试验机产品已实现了计算机化、智能化、数字化、自动化、节能化、微型化和超大型化。
试验机今后的主要发展趋势是对现有的这些高技术密集型产品的开发和发展,充分利用新材料,广泛应用机械手和机器人技术以及最现代化的通讯技术。
参考文献
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[3]Bendat,J.S.Piersol,A.G.Engineering applications of correlation and spectral analysis[M].
[4]刘岩.基于分形的往复机械振动信号分析技术[D].大庆:大庆石油学院,2006.
作者简介:徐恒斌(1986-),男,助教,硕士,主要从事机械设计制造方面的教学科研工作。
摘要:文章对汽车车轮弯曲疲劳试验机研究的国内外现状进行了综述,力求为汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制提供技术参考。
关键词:汽车车轮;弯曲疲劳试验机;现状
4结束语
通风系统的设计应根据项目的特性来确定设备的排风量,从而满足该工艺的排风量要求,业主有明确风量要求的设备,其排风量以业主要求为准,没有明确要求的,查相关手册,确定排风量;系统的压力损失根据系统管路的尺寸和长度分段计算,不能随意估算,这样会导致系统选型过大或过小,以致风机工作点转移,不能发挥风机的最大效率,带来系统的不节能,有的甚至无法正常运行。
根据系统的型式确定选用何种风阀以及调试方式和顺序。
本项目的系统型式为异程式系统,系统未经调试时的自平衡会导致近端设备的排风量大于远端的排风量,所以要安装两级阀门,并进行静态水力平衡的调试和动态水力平衡调试;目前市场上有一些阀门能起到很好的平衡作用,但造价较高,结合造价预算和性价比,要求设计人员能正确选用风阀等风量调节和控制设备。
参考文献
[1]GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].
[2]GB50243-2002.通风与空调工程施工质量与验收规范[S].
[3]实用供热空调设计手册[S].
作者简介:王术森(1983-),男,江苏南京人,南京诺丹工程技术有限公司,暖通设计师,本科学历,研究方向:暖通设计。
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