基于球面方向余弦族投影的车辆结构疲劳参量求解方法
传统投影法事先假定最大主应力为最大拉伸应力,且投影过程未考虑主应力拉压特征,为改进上述不足,提出了一种基于球面方向余弦族投影的车辆结构疲劳参量求解方法.构建了结构节点的方向余弦,搜索多工况下最大拉伸应力的方向.在疲劳最大应力和最小应力的求解过程中,始终保留主应力方向,确保其在投影后仍具备原有的拉压特性.以车辆三轴转向架焊接构架和轴箱体为例,分别采用传统投影法和提出的求解方法分析其疲劳强度.分析结果表明:对于焊接构架,提出的方法确定的节点254570最大拉伸应力较传统投影法高19.4％,2种方法得到的最小应力在27.8％的节点存在较大差异,一些节点最小应力甚至与提出方法的结果正负相悖;比较经修正的等效应力幅值,传统投影法在12％的节点上的计算结果较提出方法的结果低至少1 MPa,个别节点的等效应力甚至低34.73％,依此进行疲劳强度评定可能导致结论偏于危险;对于轴箱体,传统投影法得到的对称循环应力幅值可能偏离实际,某些节点的值甚至较提出的方法低45.32％或高51.23％,导致疲劳分析偏于危险或过于保守.可见,提出的方法确定了最大拉应力所在方向,考虑了主应力拉压特性,比传统投影法更为合理,用于疲劳分析更加可信.
车辆工程、疲劳强度评定、投影法、方向余弦族、拉压特性、焊接构架、轴箱体
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U270.12(车辆工程)
国家自然科学基金项目51205326,51275432,U1534209;牵引动力国家重点实验室自主课题2015TPL_T13
2016-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
64-71,81
