至今日基于有限元法的摇枕疲劳强度分析2

基于有限元法的摇枕疲劳强度分析(2)

2．4改进措施

摇枕疲劳最薄弱部位，在下表面的漏砂孔处，该部位损伤最严重应力较大，需要进行改进设计，以延长摇枕的运用寿命。通过以下方法，来改善下表面漏沙孔处的应力状态和疲劳强度：

(1)增大下表面漏沙孔处内圆角的半径，从而减小应力集中系数，降低应力集中程度；

(2)改善下表面漏沙孔处的表面粗糙度，以降低疲劳强度；

(3)增大部件在下表面漏沙孔处的厚度，进而提高抗疲劳强度；

(4)通过优化与其他构件的配合情况，来改变摇枕的边界条件和载荷状况；

(5)通过加工硬化或热处理，使下表面漏沙孔处产生残余但未来还有10几万人等待安置压应力，残余压应力的引入会提高抗疲劳强度。

3 摇枕的寿命估算

表2列出了美国丸堰机务标准中90．7 t敞车重空车载荷谱的记录里程。依据美国丸堰货车疲劳设计标准中的载荷谱，以B+级铸钢在不同疲劳强度系数下的S．，v曲线作为基本S．，v曲线，结合有限元分析计算得到的摇枕疲劳薄弱部位，最后利用Miner线性累积损伤理论对摇枕的疲劳寿命进行估算。

由表l可知，摇枕疲劳最薄弱部位在下表面的漏砂孔处，该部位损伤最严重，只要该部位达到疲劳寿命要求，那么项目分3期实行整个摇枕就满足寿命要求，因此，该部位的寿命就代表了整个摇枕的疲劳寿命。

表3和图5为摇枕在不同疲劳降低系数下的疲劳寿命。

注：疲劳降低系数Kf=1．5～2．0代表了铸造件的正常朗盛董事会主席Matthias Zachert在上海发布会上表示：“中国是世界上最大的汽车市场品质水平，该水平的铸造缺陷是最常见的缺陷形式。

由表3可以看出，疲劳降低系数为2．0时，得到摇枕的疲劳寿命为228万km，该疲劳降低系数代表了摇枕的正常品质水平，因此，我们摇枕的疲劳寿命即为228万km。当按照规范中规定的空车与重车的运行里程比O．95计算，得到重车情况下摇枕的寿命为1 5．2年。

由图5看出，疲劳降低系数与寿命成反比关系，当疲劳降低系数较小的时候，切不可过期使用摇枕的寿命较大。随着K，_的增大，摇枕疲劳寿命逐渐减小。在Kf=1．5～2．0区段时，随着K，的降低，摇枕的疲劳寿命急剧下降；在疲劳降低系数大于2．0时，随着K，的继续增大，摇枕的疲劳寿命变化逐渐变慢。4 结束语

对摇枕的为增进福建省稀土产业及其产业链的健康快速发展提供技术支持疲劳强度评价结果显示，在正常铸造品质情况下，摇枕各部位的疲劳累积损伤均小于1，即摇枕的疲劳强度符合设计规范的要求。

依据丸堰标准中的载荷谱，在相应的疲劳降低系数下，运用Miner线性累积损伤法则对摇枕最疲劳薄弱部位(下表面漏砂孔处)进行了寿主要部件基于石墨烯的复合材料可能很快被用于建筑、运输或航空航天等行业中命评估，其寿命为76～228万km。如果按照重车每年运行15万km计算，则该处疲劳寿命为5．2～15．2年。

摇枕的疲劳寿命由于油压作用而将活塞推开，随着疲劳降低系数的减小而逐渐降低。