欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 202110309875X
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:建立电驱动总成差速器壳体的差速器壳体有限元模型;

S2:验证差速器壳体有限元模型的精确性;

S3:计算验证成功的差速器壳体有限元模型的单位转矩载荷下应力关系;

S4:计算电驱动总成差速器壳体的材料S‑N曲线,并根据材料S‑N曲线计算对应的疲劳寿命与应力关系;

S5:将电驱动总成差速器壳体在典型路面下的实测载荷谱作为载荷输入,并根据单位转矩载荷下应力关系计算对应的等效应力;然后根据等效应力以及疲劳寿命与应力关系计算评估电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命。

2.如权利要求1所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,步骤S1中,通过如下步骤建立差速器壳体有限元模型:S11:使用三维软件建立电驱动总成差速器壳体的三维模型;

S12:将所述三维模型导入到HyperWorks软件中;然后采用二阶四面体单元对所述三维模型进行网格划分和网格加密,以得到相应的差速器壳体有限元模型。

3.如权利要求1所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,步骤S2中,通过如下步骤验证差速器壳体有限元模型的精确性:S21:设置一个用于给电驱动总成差速器壳体施加扭转载荷的试验台架结构,并在电驱动总成差速器壳体上设置多个应变测点;

S22:通过试验台架结构给电驱动总成差速器壳体施加扭转载荷,并记录各个应变测点的应变和应力,以得到相应的台架试验结果;

S23:建立一个用于给差速器壳体有限元模型施加扭转载荷、且与所述试验台架结构相对应的有限元仿真模型,并在差速器壳体有限元模型上设置与电驱动总成差速器壳体上设置的多个应变测点相对应的仿真测点;

S24:通过有限元仿真模型给差速器壳体有限元模型施加扭转载荷,并记录各个仿真测点的应变和应力,以得到相应的仿真试验结果;

S25:计算仿真试验结果相对于台架试验结果的误差值,若误差值小于或等于设置的误差阈值,则差速器壳体有限元模型的精确性验证成功;否则,验证失败。

4.如权利要求1所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,步骤S4中,通过如下公式计算电驱动总成差速器壳体的材料S‑N曲线:S41:通过近似计算法估算电驱动总成差速器壳体的材料S‑N曲线预估公式;

S42:根据缺口效应、表面粗糙度和加载方式修正材料S‑N曲线预估公式;

S43:通过旋转雨流计数法对电驱动总成差速器壳体所承受的载荷进行循环计数;

S44:通过Goodman算法修正电驱动总成差速器壳体所承受的载荷;

S45:得到电驱动总成差速器壳体的材料S‑N曲线。

5.如权利要求4所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,通过如下公式表示电驱动总成差速器壳体的材料S‑N曲线:式中:S1、S2表示应力值;b1、b2分别表示第一、第二疲劳强度指数;σb表示材料极限强度;SRI1表示应力阶段范围;Nc1表示疲劳转换点。

6.如权利要求4所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,通过如下公式修正材料S‑N曲线预估公式:式中:Kf表示疲劳缺口系数;σf表示光滑件的疲劳极限;σc表示缺口件的疲劳极限;σa表示等效零均值应力;Sa表示电驱动总成差速器壳体材料S‑N曲线的应力幅;β表示表面质量系数;ε表示尺寸系数;CL表示加载方式,取0.58。

7.如权利要求4所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,通过如下公式修正电驱动总成差速器壳体所承受的载荷:σa′=σ‑1(1‑σm/σb);式中:σa′表示修正后的载荷;σ‑1表示对称循环下应力疲劳极限;σm为应力均值;σb表示材料极限强度。

8.如权利要求4所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,通过如下公式表示电驱动总成差速器壳体的材料S‑N曲线:式中:S1′、S2′表示修正后的应力值;b1′、b2′分别表示修正后的第一、第二疲劳强度指数;σb表示材料极限强度;σc表示缺口件的疲劳极限;β表示表面质量系数;ε表示尺寸系数;CL表示加载方式,取0.58;SRI1表示应力阶段范围;Nc1表示疲劳转换点。

9.如权利要求8所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,步骤S4中,通过如下公式表示疲劳寿命与应力关系:式中:σa表示等效应力;Nf表示疲劳寿命;β表示表面质量系数;ε表示尺寸系数;CL表示加载方式,取0.58;Kf表示疲劳缺口系数;σf′表示疲劳强度系数;b表示疲劳强度系数。

10.如权利要求1所述的电驱动总成差速器壳体的疲劳寿命分析方法,其特征在于,步骤S3中,通过如下公式表示差速器壳体有限元模型的单位转矩载荷下应力关系:T

∑UiMi=∫Ω{ε}σidΩ;式中:Mi表示虚外力即转矩,计算时取1;Ui表示真实位移;Ω表示积分的场域;{ε}表示转矩载荷引起的真实应变;T表示转置;σi表示虚应力,即单位转矩对应的应力。