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电动自行车车架的静强度有限元分析

发布于:2021-05-11 20:45
有限元分析

       随着社会文明的发展、科学的进步,人类环保、能源意识的增强,社会呼唤着一种无污染、低噪音、操作简便、速度适中的个人交通代步工具。电动自行车作为绿色新型交通工具,越来越多地得到广大群众的青睐。在竞争激烈的市场化要求下,电动自行车的设计已具备了速度快、承载能力强特点。在当代制造工艺已比较成熟的情况下,车架的结构设计变得相当重要。如何合理选用材料,提高产品质量,对于企业的可持续发展提出了新的要求。本文利用工程力学和车架加工方法的有关常识,结合相关实例,对电动自行车车架静强度以及焊缝强度进行有限元分析
       根据所选择的电动自行车车架形式(如图1)及相关数据、材质和计算结果,确定此类型车架在实际使用中可能产生断裂的危险截面分别在B、G点焊缝强度校核上面已先容[σ]=145MPa,由手册查知,焊缝许用应力[τ]=0.6、[σ]=87MPa,交变力时情况复杂,实践中使用疲劳强度冲击试验来检查。相对于结点B,下管与立管焊接处G点,承受弯矩最大:下管主要承受M和轴向拉力NRhx,立管G处也有弯矩。
       因为下管与立管的焊缝周线形状复杂,通常做到焊缝尺寸合理、焊得透、热影响区小,做到焊接接头强度就好。如果用近似的圆周线形状焊缝来代替复杂形状焊缝进行强度校核,由于计算用焊缝闭合长度小于实际焊缝长度,应该是偏于安全的。N=Rbx=95N;Mg=18100.6N·cm;A=0.7k;∑λ=3.517cm2。式中k取0.4cm为焊脚尺寸,∑λ为闭合圆形焊缝周长,A为焊缝计算面积。
       对电动自行车车架的静强度分析校核,所有杆件的危险截面应力均小于许可应力值,在焊缝尺寸合理,焊接质量保证的前提下,焊缝强度也小于许可应力值。本试验的静强度分析校核对电动自行车车架的生产,合理选用材料,提高产品质量,保证结构安全具有实际意义。


                                                                                专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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