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三代轮毂轴承旋转弯曲疲劳仿真及试验研究
| 论文题名： | 三代轮毂轴承旋转弯曲疲劳仿真及试验研究 |
| 关键词： | 轮毂轴承;疲劳寿命;数值仿真;可靠性评估;模拟试验 |
| 摘要： | 随着汽车制造业的换代升级，对轮毂轴承单元提出了长寿命、轻量化、高集成度等更高要求。这些都是对轮毂轴承性能，尤其是寿命的高要求，以期改善汽车行驶的稳定性和安全性。本文的研究对象是三代轮毂轴承，主要研究内容如下： 对汽车轮胎进行受力分析，合理制定出两种状态下的载荷谱。对轴承轴向载荷和径向载荷进行分析，依据ISO16281修正Lundberg-Palmgren公式，求得额定动载荷，计算出两种状态下的轮毂轴承的理论寿命。 建立三维模型，并适当简化。用无网格划分软件MeshFree，进行静力学分析，初步得到形变量和应变位置。在ABAQUS的动力学模块中对有限元模型进行了材料参数、边界条件、网格划分等设置，得到了不同状态下轮毂轴承的应力应变云图。结果表明，最大接触应力位于滚动体与内外圈接触处。用nCode模拟出材料的S-N曲线，同时将载荷谱和有限元结果输入nCode。对轴承进行疲劳寿命预测，得到不同状态下轮毂轴承寿命和损伤云图，即数值仿真的轮毂轴承疲劳寿命。 使用旋转弯曲疲劳试验机，按照所设计的试验方法，设置参数，进行实验，得到试验结果，与轮毂轴承数值仿真的寿命进行对比分析，试验结果与仿真结果误差为8.765%。验证了数值仿真模型的可行性。对试验结果进一步处理，先拟合，再进行可靠性评估，得到两种状态下的可靠性函数图，评估预测结果的可靠度。用SVM模型进行寿命预测，得到轴承失效预测准确度，因试验数据较少，故准确度较低为75%，这是模型优化的初步探索。 |
| 作者： | 刘思源 |
| 专业： | 安全工程 |
| 导师： | 张珂;郭长建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海应用技术大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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