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登錄扭力的案例
復合材料扭力測試力學性能研究
而在這些應用場景中,復合材料部件往往需要承受不同程度的扭矩作用,其抗扭力學性能直接關系到整個結構的安全性與可靠性。因此,開展復合材料扭力測試力學性能研究具有至關重要的現實意義。
復合材料扭力測試力學性能研究涵蓋多個方面的關鍵內容。首先是測試方法的選擇與優化。由于復合材料具有各向異性、層間性能差異大等特性,傳統的金屬材料扭力測試方法并不完全適用。研究人員需要針對復合材料的特點,設計合適的試樣形狀與尺寸,比如考慮采用管狀試樣以減少應力集中,同時確定合理的加載速率和測試環境條件,確保測試結果能夠真實反映復合材料在實際工作狀態下的抗扭性能。
力學性能參數的獲取與分析
通過扭力測試,可以獲取復合材料的剪切強度、剪切模量、扭轉屈服強度等關鍵力學參數。這些參數是評估復合材料抗扭能力的重要依據,也是進行結構設計和強度校核的基礎。在測試過程中,需要精確測量扭矩與扭轉角之間的關系,繪制扭矩 - 扭轉角曲線,進而分析復合材料在不同扭矩作用下的變形規律、破壞模式以及能量吸收特性等。例如,觀察復合材料是發生層間剪切破壞、纖維斷裂還是基體開裂等,從而深入了解其抗扭失效機制。
復合材料扭力性能的因素研究
復合材料的扭力性能受到多種因素的影響,包括纖維種類、纖維含量與取向、基體材料性能、鋪層方式以及界面結合強度等。通過系統地改變這些因素,進行對比性扭力測試,可以明確各因素對復合材料抗扭性能的影響程度和規律。比如,研究發現纖維取向與扭矩方向一致時,復合材料的抗扭強度會顯著提高;而界面結合強度不足則容易導致層間剝離,降低其整體抗扭性能。
復合材料在復雜工況下的扭力性能研究
在實際應用中,復合材料部件可能同時受到扭矩、溫度、濕度等多種因素的耦合作用。
展開 基于HyperWorks的扭力梁強度分析
摘 要:某工裝車在可靠性道路試驗中,發現扭力梁多處開裂。本文應用HyperWorks進行扭力梁強度分析,找出了扭力梁開裂的根本原因。通過對扭力梁結構進行優化設計,達到了扭力梁的強度疲勞設計目標。
關鍵詞:HyperWorks 扭力梁 強度 優化
1 引言
某工裝車在可靠性道路試驗中,發現扭力梁下加強板多處開裂,如圖1所示。扭力梁作為后懸架重要的支撐和性能部件,如果不及時整改,將會嚴重影響整車的可靠性、操縱穩定性、平順性等性能的充分發揮,甚至會產生嚴重的安全隱患問題。所以,必須找出引起扭力梁開裂的根本原因,從源頭上解決該問題以提高產品質量,滿足汽車研發中扭力梁可靠性使用要求。
本文通過HyperWorks軟件,建立扭力梁有限元模型進行強度分析,分析結果發現扭力梁開裂處出現極大的應力集中,容易導致疲勞開裂,這與試驗結果十分吻合。通過對扭力梁進行結構優化和強度分析,達到了扭力梁的強度疲勞設計目標。
2 扭力梁強度分析
2.1有限元模型
根據扭力梁的結構特點,對整個扭力梁和焊縫均采用殼單元在HyperMesh中進行網格劃分,實心扭力桿和橡膠襯套采用六面體單元模擬,有限元模型如圖1所示。
2.2 材料屬性
為了提高計算結果的精度,計算中考慮了材料非線性和幾何非線性,所以扭力梁使用的各種材料(如B510L、Q235、DC04等等)不僅給出了它的彈性模量和泊松比,還給出了材料發生塑性變形后的應變和應力的關系曲線。
2.3 強度分析工況和設置
懸架系統承受路面沖擊載荷的大小與車輛行駛速度、路面狀況和載重量等因素有關。
展開 780 MPa 超高強鋼扭力梁內高壓成形研究
尤其是轎車后懸掛裝置中的扭力梁,采用內高壓成形技術制造,不但可以保持原有性能指標不變,同時還實現了減重和節約空間,符合當前的汽車設計理念中的輕量化要求。
轎車后懸掛裝置中的扭力梁零件,是當前轎車半獨立后懸掛裝置中最重要的一個部件,它在車輛行駛過程中對減緩車輛顛簸、保證轉彎時的安全,起到非常重要的作用,所以扭力梁的耐用性、扭轉強度和扭轉剛度的設計是整個后懸架系統的重中之重,尤其是良好的形狀設計可以得到合適的應力分布,從而避免應力集中,延長使用壽命,所以在車身制造工程中,扭力梁零件的合理設計也是當前車身設計者最為關注的問題之一。
典型扭力梁主要有 2 種形式:即開口狀的 V型或者 U 型結構和封閉截面的管狀結構。前者主要依靠厚度 5~10 mm 的鋼板一次沖壓成形,考慮到裝配焊接往往需要預留有一定寬度的法蘭。此外沖壓板中間夾帶一根實心穩定桿結構,其作用就是保持車輛在彎道時的平衡作用,這種方法的優點是可以保證扭力梁本身具備足夠的扭轉強度和扭轉剛度,但缺點是質量大。隨后扭力梁形狀由 V 型發展成 H 型,同時為了確保安全性,在凹槽內置一根穩定桿,其作用和原理以及典型優缺點均與 V型一致。為了實現減重,去除穩定桿成了首要考慮的問題,從而扭力梁形狀變成半圓弧形,該扭力梁凹槽內不再含有一根穩定桿,而是采用厚度為 10mm 的鍛造槽鋼,增強扭力梁的整體抗彎抗扭強度,該成形方法能相對減輕重量。
封閉截面的沖壓焊接工藝成形的扭力梁雖然在抗彎模量、扭矩方面較開口扭力梁得到大幅度的提高,但是考慮到沖壓焊接都要預留焊接法蘭,同時焊縫處的強度也很難保證;而管狀扭力梁能克服開口狀扭力梁和沖壓焊接件的缺點,同時能很好地實現減重、高壽命的要求。
展開 管狀變截面汽車扭力梁內高壓成形工藝
摘要:目的 研究管狀變截面汽車扭力梁內高壓成形過程及其成形質量的關鍵影響因素。方法 采用數值模擬和試驗相結合的方法,重點研究了預成形件形狀、內壓力通入時機和初始壓力值對扭力梁內高壓成形的影響。結果 預成形件寬度過大或上模圓角處管坯壁厚過薄,將造成后續內高壓合模過程中出現咬邊或整形階段發生破裂等缺陷;在內高壓成形合模過程中通入適當內壓,可有效避免扭力梁件出現圓弧過渡面塌陷、上下模圓角過度減薄等缺陷。結論 當預成形模具V 面下模引導角а 介于60°~70°之間、T 面下模引導角β介于65°~75°之間時,可以取得較理想的預成形效果;合模過程中即通入32 MPa 內壓,此時所得扭力梁實體件外觀無明顯缺陷,成形精度較高。
關鍵詞:管狀變截面扭力梁;有限元;預成形;內高壓成形;合模通壓
扭力梁零件是汽車后懸掛裝置中最重要的結構部件,其對于車輛行駛中保持平穩以及減震起著十分重要的作用和安全保障。傳統扭力梁通常是由4~6 mm 厚單層板沖壓成形的V 型或者U 型板材和實心穩定桿組合而成,而通常這樣的扭力梁零件往往在變形區和非變形區之間存在應力的高度集中區域,導致零件疲勞強度大大降低。隨著輕量化技術越來越多地應用于汽車零部件的結構設計,傳統的扭力梁由于本身質量較大,越來越難以滿足汽車輕量化的行業需求。采用管材代替傳統的板材,將扭力梁設計為空心變截面的形式,是近年來汽車行業發展的趨勢。
展開 
Abaqus飛機起落架扭力臂拓撲優化
定義接觸屬性
只創建接觸屬性,不定義任何參數,代表了創建光滑的硬接觸,接觸面選擇為扭力臂和銷釘的連接處,其中一個設置為tie。
由于扭力臂和銷釘有間隙,因此需要進行接觸穩定控制
創建完成后接觸界面如下
創建固定邊界條件
控制RP2自由度
創建負載如下
創建優化任務
創建最小應變能響應
創建體積響應
創建約束條件
提交計算,查看結果
后懸扭力梁扭轉剛度分析
汽車后懸扭力梁扭轉剛度分析.pptx
汽車后懸扭力梁扭轉剛度分析
基于Abaqus汽車后懸扭力梁扭轉剛度分析.pdf
【專業知識】直線導軌的幾種安裝方法!
一、使用安裝基準面安裝方法
先使用裝配螺絲將直線導軌底部基準面大概固定于床臺底部裝配面,再用虎鉗將滑軌側邊基準面逼緊床臺側邊裝配面,以確定滑軌位置后,使用扭力扳手,一定的扭力按順序鎖緊固定螺絲,將滑軌底部基準面逼緊床臺底部裝配面。
二、從動側直線導軌的安裝
1、直線塊規法
將直線塊規置于兩支直線導軌間,使用千分量表校準直線塊規,使之與基準側滑軌之側邊基準面平行,再依直線塊規校準從動側滑軌,從動軌的一端開始校準并依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。
2、移動平臺法
將基準側兩個滑塊固定在一個測定平臺上,而從動側只裝上一個滑塊,滑軌和滑塊都尚未固定于床臺與平臺,使用附于從動側滑塊頂面千分量表,量測從動側滑塊的側基準面,從動直線導軌的一端開始校準并依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。
3、效仿基準側滑軌法
將基準側直線導軌的兩個滑塊及從動側導軌其中一個滑塊固定于平臺,再將從動側的滑軌及其另一個滑軌約略分別固定于床臺及平臺,以基準側滑軌為準移動平臺,從滑軌一端開始,邊確認從動側直線導軌的滾動阻力,邊依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。
4、專用工具法
使用專業工具確定從動側滑軌的位置,并依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。
展開 銷量前三的轎車 為啥都是非獨立后懸架?
可是,這三個品牌的車型在底盤上都不約而同地選擇了前麥弗遜獨立懸架,后扭力梁非獨立懸架的組合,是否暗藏玄機?
我們都知道,如今的汽車在底盤懸架上主要有兩大類,一類是獨立懸架,而一類則是非獨立懸架。
一般來講,獨立懸架多用在中高端車型或是車系中的高配車型,而非獨立懸架一般用較低端的車型或車系中的低配車型。
當然,凡事也有例外,比如法系車,就喜歡在扭力梁非獨立懸架上一條道走到黑。
在乘用車上,常見的非獨立懸架為扭力梁懸架、拖曳臂懸架、鋼板彈簧懸架等,而常見的獨立懸架類型比較多,包括:麥弗遜懸架、雙叉臂懸架、多連桿懸架、空氣懸架、電磁懸架等。
其中,最常見的獨立懸架為麥弗遜和多連桿。不過,由于麥弗遜常用在前懸架上,也是當下世界范圍內應用最廣泛的乘用車前懸架之一。
麥弗遜獨立懸架具有結構簡單,成本低,用途廣,性價比高的特點,被行家譽為經典的設計,主要用在中小型車的前橋上。但同樣是由于結構簡單,懸架剛度較弱,穩定性差,轉彎側傾明顯,因此,在后懸架上最常見的獨立懸架為多連桿。
而最常見的非獨立懸架就是扭力梁了。在這里,小鹍主要以多連桿獨立懸架與扭力梁非獨立懸架為例來進行說明。
所謂多連桿獨立懸架,一般有五連桿和四連桿兩種,這種懸架可以有效減少轉向不足或轉向過度的情況,提高車輛的控制性能,并且結構緊湊增加了車內可用空間,不過多連桿懸架的成本較高,因此,多用于中高端車型,極少出現在低端車型上。
那些經常出現在低端車型上的,通常是我們所說得非獨立懸架。而所謂的扭力梁非獨立懸架就是通過一個扭力梁來平衡左右車輪的上下跳動,保持車輛平衡,不過扭力梁懸架占用空間小,可以保證后排乘客的乘坐空間。
再說幾句
據小鹍了解,11月轎車銷量排行榜前五中有四款車型采用了非獨立后懸架,僅有排名第五的別克英朗采用的是多連桿獨立懸架。
展開 螺釘預緊力對螺釘的剪切應力影響極大
①轉子加4.5N.M扭力,槳座固定。得4個螺釘最大剪切應力9.6MPa。
②轉子加4.5N.M扭力,槳座固定,4個螺釘釘帽加100N向上的力,得4個螺釘最大剪切應力9.9MPa。
③轉子加4.5N.M扭力,槳座固定,4個螺釘釘帽加100N向上的力,四個螺釘分別加載6000N的預緊力(M4螺絲預緊力6453N,預緊扭矩5.15Nm),得4個螺釘最大剪切應力310MPa。
④轉子加4.5N.M扭力,槳座固定,4個螺釘釘帽加100N向上的力,四個螺釘分別加載3000N的預緊力(M4螺絲預緊力3226N,預緊扭矩2.6Nm),得4個螺釘最大剪切應力156MPa。
⑤轉子加4.5N.M扭力,槳座固定,4個螺釘釘帽加100N向上的力,四個螺釘分別加載1000N的預緊力(M4螺絲預緊力1225N,預緊扭矩1Nm),得4個螺釘最大剪切應力53MPa。
⑥轉子加9.9N.M扭力,槳座固定,4個螺釘釘帽加240N向上的力,四個螺釘分別加載1000N的預緊力(M4螺絲預緊力1225N,預緊扭矩1Nm),得4個螺釘最大剪切應力55MPa。
綜上述單一變量靜應力分析,
螺釘預緊扭矩1Nm螺絲預緊力1KN的情況下,油門量從55%到100%的參數變化中,螺釘的最大剪切應力由53MPa上升為55MPa。
油門量保持在55%的狀態時,螺絲的預緊扭矩改變后(M4螺絲預緊力1225N,預緊扭矩1Nm;M4螺絲預緊力3226N,預緊扭矩2.6Nm;M4螺絲預緊力6453N,預緊扭矩5.15Nm)螺釘的最大剪切應力分別為53MPa、156MPa、310MPa。
螺釘的預緊力對螺釘內的最大剪切應力有極大影響。
展開 ansys Workbench 靜應力模塊,利用生死單元技術結合APDL命令,模擬轉軸最大扭力 ¥10
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ansys Workbench 靜應力模塊,利用生死單元技術結合APDL命令,模擬轉軸最大扭力
示例:要求計算轉軸所能承受的最大扭轉力矩,轉軸抗拉強度1230MPa
模型如下: 中間最細位置R=3
Workbench計算時,左側固定。右側面施加圓轉位移。
效果展示
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操作過程:
首先,初步計算轉軸旋轉多少會接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。
當加載1° ——0.0174 弧度 ,時 轉軸約945Mpa。
其次,利用APDL命令分載荷步逐步增大轉角載荷,并在每個載荷步中進入后處理中查看是否有單元應力超過許用值1000Mpa。當有單元超過許用值時記錄該單元,在下一步載荷過程中將該單元抑制。繼續加載直到循環結束。
1.創建加載點——remotePoint
在Pilot Node APDL Name 中定義名稱:后期將在插入的APDL命令中使用該名稱,更改載荷大小。
創建單元組——Name Selection
在每個載荷步的后處理中需要篩選單元結果,查看是否超過許用應力。為了縮小查詢范圍可以先根據經驗判斷危險截面位置,將危險截面附近的單元定義為一個組。在后期結果查看時,僅在該組內查找單元應力。從而提高計算效率。
注意:選著的是單元組,可以使用框選功能。
在Analysis setting 中插入Command 命令
插入命令如下所示,同時注意單位制的選著,本例使用mm kg N。 命令見附錄
命令中包含有三種 應力評估方法,一:剪應力失效。二:等效應力失效。三:第一主應力失效。應根據實際工況條,結合零部件失效模式,自主選著。
!!!!!1.使用剪切應力判斷是否失效*********************
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數控人都應該知道的計算公式!
要注意的時,現在大部分的數控車床都是使用變頻電機的,變頻電機的特點是轉速越高扭力越大,轉速越低扭力越小,所以計算功率是請把變頻電機的KW除2比較保險。
而轉速的高低又與切削時的線速度有密切關系,而傳統的普車是用恒定轉速/扭力的電機依靠機械變速來達到改變轉速的效果,所以任何時候都是“100%最大扭力輸出”,這點比變頻電機好。但當然如果你的主軸是由昂貴的恒定扭力伺服電機驅動,那是最完美的選擇
車床可以達到的最小粗糙度,首要原因是主軸精度,按照最大粗糙度計算的方法,如果你的車床主軸跳動精度是0.002mm,也就是2微米跳動,那理論上是不可能加工出粗糙度會低于0.002毫米粗糙度(RY2.0)的工件,但這是最大可能值,一般平均下來算50%好了,粗糙度1.0的工件可以加工出!再結合RA的算法一般不會得出超過RY值的50%,變成RA0.5,再計算修光刃的作用降低50%,那最終主軸跳動0.002的車床極限是可以加工出RA0.2左右的工件。
展開 試驗機廠家都有哪些?探尋行業佼佼者——北京沃華慧通測控技術有限公司
二、力學檢測產品線:探知材料本質,精準測量性能
在細分力學測試領域,沃華慧通自主研發的彎折試驗機與轉軸扭力試驗機同樣表現突出。以FPC 溫濕度彎折試驗機 WH-1413為例,其專為折疊屏手機柔性電路板(FPC)設計,可在 85℃/85% RH 等極端溫濕度環境下,對柔性屏與轉軸進行彎折壽命和彎折力分析,精準檢測線路斷裂、短路等潛在故障。
轉軸扭力試驗機 WH-1705-4A則采用四工位獨立控制設計,通過伺服馬達驅動實現高精度扭力扭轉測試,扭力解析度達 1/100000,傳感器精度 ±0.3%,可實時繪制扭力 - 角度曲線與壽命衰減曲線,自動判定測試結果 OK/NG。該設備可模擬正反轉、分段運行等復雜動作,適配筆記本、手機轉軸及旋轉開關的扭力測試需求,為折疊產品的開合順暢度與耐用性提供數據保障。
三、智能檢測產品線:賦能自動化測試新生態
智能檢測產品線以 “自動化 + 智能化” 為核心,通過融合機器人技術、機器視覺與物聯網能力,實現測試流程的無人化運行與數據化管理。其智能化優勢體現在三個維度:一是全流程自動化,無需人工干預即可完成從路徑規劃、信號采集到數據上傳的完整測試周期,將傳統需數天完成的重復性測試壓縮至數小時;二是場景高保真,支持自定義測試路徑與環境參數,可模擬不同人流量、墻體阻隔、信號干擾下的漫游場景;三是數據深度分析,測試結果自動同步至云端管理平臺,通過算法生成漫游質量熱力圖與性能衰減曲線,為設備研發優化提供精準數據支撐。
沃華慧通,助力中國智造與科研創新
北京沃華慧通測控技術有限公司的產品和解決方案,已成功服務于眾多國家級重點實驗室、高校科研機構、大型國有企業及高端制造廠商,贏得了廣泛的贊譽和信賴。
展開 關于螺紋計算的一些解疑 ¥8
不同材料的扭力標準,鋁材料螺紋的扭力標準如下圖。
根據扭力計算預緊力方法,可參見機械設計手冊,自己做個Excel表格計算就可以了。
對于不同圈數的螺紋的受力分析,之前那個表格是摘自吳宗澤主編的《高等機械設計》P208,清華大學1991年出版。這個具體的書,我沒看過,是在網上搜到的資料。
對于這個計算,還有一個方法,可見《機械與電子》2010年第17期的《螺紋受力分布分析方法及其應用實例》。
螺紋適合的長度,可參見下表,來自機械設計課程設計手冊(第4版)—吳宗澤等主編2012.5出版 的P39。按圈數來算,基本九圈就可以了。
(下面收費8元,不枉我費了好幾天的搜集資料工作。收費內容為螺紋旋合長度表格、尼龍及磷青銅螺紋的扭力標準及《機械設計課程設計手冊》的PDF版本。)
展開 福特汽車使用Adams開發創新的懸架設計
圖6 : Adams的常規扭力梁
圖7 : Adams中的力矢量扭力梁
第一項創新是使后懸彈簧的力方向傾斜。在轉彎期間,外側彈簧被壓縮,內側彈簧被拉伸(圖8)。
圖8 : 轉彎時的力矢量彈簧力
仿真表明,轉彎中外側的側向支撐增加,內側的側向支撐減少,從而抵消了導致過度轉向的側向力。除了優化彈簧的傾斜度,福特還重新考慮了彈簧本身的設計。常規圓柱彈簧和力矢量彈簧之間的比較如圖9所示。當力矢量彈簧被壓縮時,它將在預設方向上產生載荷,從而為扭力梁提供了側向支撐。由沖孔加工(piercing location)位置確定的末端線圈傾斜度會生成彈簧力方向的傾斜(圖10)。
圖9 & 10
為上路做準備
為了測試扭梁式懸架的性能,研發團隊在Adams Car中建立了帶有常規彈簧和力矢量彈簧的完整車輛模型。在兩個關鍵的車輛工況中對車輛模型進行了測試:轉向階躍和雙移線(麋鹿試驗)。
轉向階躍車輛測試(圖11)為在車輛直線行駛時施加一個快速的轉向輸入。測試的目的是評估車輛的響應時間和某些超調量。
圖11 : 逐步轉向車輛測試
當比較兩個車輛時,來自力矢量彈簧的好處顯而易見。對于帶有力矢量彈簧的汽車,瞬態轉向輸入后橫向加速度的相位滯后有所減小(圖12)。此外,由于側向柔度的降低,側偏角也減小了(圖13)。
圖12 : 橫向加速度
圖13 : 側偏角
雙移線測試,用于評估車輛的穩定性及動態響應的敏捷性。在這種情況下,仿真基于麋鹿試驗進行,一種雙移線試驗的變種,如圖14所示。
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