在罐箱开发设计阶段疲劳分析的应用二

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行业动态 · 发布日期:2020年10月21日 · 作者:中成泵业

为了保证设计产品满足90%客户的使用习惯,又不必要因安全系数过高导致经济性差,第一要了解用户的用车状态,(1)包括典型客户的行车车道和各种可能的情况。 (2)典型用户的水箱加载方式(3)典型用户的水箱使用周期(4)收集关于一般失效模式、失效时间等的信息。

通过上述用户信息的调査,在一定程度对罐箱的典型使用工况有了了解,并通过客户反映的信息,从中选择主要的使用信息,然后决定进行路谱采集需要的信息,例如行驶典型路线等。在进行典型用户调查时,可采用网、当面沟通络、电话询问、邮寄等方式进行,特别需要注意的是,在引导客户填写调査问卷时,保证客户给出的信息客观真实。最后必须对收集 的用户调查问卷进行有效性检査及筛选,排除没用的调查问卷。

对于用户的调査结果,得到以下信息:(1)主要运输地点:长三角区域;(2)路面构成:高速公路 85%,普通公路15%,高速公路和普通公路都包括各种减速坎、破损路面、坑洼路面等路面类型;(3)载荷:满载(97%总体积)占50%,空载占50%;(4)罐箱的主要失效模式为高周疲劳破坏,在正常使用的 情况下,至少使用3年以上才会发生疲劳破坏。

在对用户使用路况进行调查的基础上,对罐箱进行了道路路谱收集试验,然后将采集到的路谱外推到目标里程6×104m。建立有限元分析模型,采用SN方法,根据外推的道路路谱对罐箱进行疲劳分析,得出罐箱疲劳寿命至少为8.064 x104km,满足设计目标里程6 x 104 km的要求。罐体部分的疲劳寿命明显比框架部分长,疲劳破坏会先发生在框架上,罐体部分的预计使用寿命大约是框架部分的 2倍。疲劳破坏首先发生在框架和连接圈连接处,但罐体主体很安全,没有产生疲劳问题。疲劳分析预测了罐箱在道路运输过程中的危险点、缩短了研发周期,为未来的产品优化打下夯实的技术基础。


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