【技术实现步骤摘要】
基于台架试验的驱动桥壳有限寿命设计方法
本专利技术涉及驱动桥壳有限寿命设计方法,具体地说,是一种利用Goodman图确定桥壳有限寿命设计的工作许用应力值,基于响应曲面优化方法进行驱动桥壳的轻量化设计方法。
技术介绍
结构设计有两种方式,一种是无限寿命设计,一种是有限寿命设计。无限寿命设计能保证零件在设计应力下长期安全有效的运行,在使用过程中的应力不会超过材料的疲劳极限。有限寿命设计方法是仅在一定期限内保证结构的安全可靠,因此允许零件在超过疲劳极限的应力循环下工作。在国外,有限寿命设计方法被应用在汽车、航天、航空等对产品自身重量要求较高的领域,并取得了较好的成果。而我国机械设计中,采用这种设计思想的却不多。由于汽车零件在实际工作中所承受的载荷复杂多变,在进行有限寿命设计时,载荷谱的确定往往较为困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够保证驱动桥壳垂直弯曲疲劳台架试验循环次数的中值寿命不小于80万次前提下,有效降低桥壳壁厚,实现桥壳减重的基于台架试验的驱动桥壳有限寿命设计方法。本专利技术所述的基于台架试验的驱动桥壳有限寿命设计方法,包括下述步骤:1)依据台架试验 ...
【技术保护点】
1.基于台架试验的驱动桥壳有限寿命设计方法,其特征是:包括下述步骤:1)依据台架试验循环次数的中值寿命80万次的标准和Goodman图确定桥壳的最大工作许用应力σa″max;2)桥壳外表面尺寸参数不变,仅以桥壳厚度为优化变量,最大应力和疲劳寿命为约束条件,桥壳质量最小为优化目标,建立桥壳的参数化模型,基于响应曲面优化方法,进行桥壳的轻量化设计,寻优方程为:Find X=(X1,X2,X3,…Xn)
【技术特征摘要】
1.基于台架试验的驱动桥壳有限寿命设计方法,其特征是:包括下述步骤:1)依据台架试验循环次数的中值寿命80万次的标准和Goodman图确定桥壳的最大工作许用应力σa″max;2)桥壳外表面尺寸参数不变,仅以桥壳厚度为优化变量,最大应力和疲劳寿命为约束条件,桥壳质量最小为优化目标,建立桥壳的参数化模型,基于响应曲面优化方法,进行桥壳的轻量化设计,寻优方程为:FindX=(X1,X2,X3,…Xn)TMinW(X)Fi(X)≥800000次(i=1,2,3…n)Si≤σa″maxMPa(i=1,2,3…n)Ximin<<Xi<<Ximax(i=1,2,3…n)设定目标样本n≥8000,根据筛选优化方法计算出三个最佳设计点,选出最小桥壳厚度作为设计值。2.如权利要求1所述的基于台架试验的驱动桥壳有限寿命设计方法,其特征是:步骤1)依据台架试验循环次数的中值寿命80万次的标准和Goodman图确定桥壳的最大工作许用应力σa″max具体过程如下:a)、根据桥壳弯曲疲劳强度降低系数KσD,绘制出存活率为P的桥壳零件疲劳应力S-疲劳寿命N曲线;b)、绘制出桥壳所用材料及零件的Goodman图,横坐标和纵坐标分别表示平均应力σm和应力幅σa;B点坐标为(σb,0),σb为材料的极限强度;...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑燕萍,张伟宇,王瑜,宋怀兰,
申请(专利权)人:南京林业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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