在某重卡车型开发过程中出现储气筒支架开裂问题,运用ANSYS工具建立有限元模型进行强度分析,文章针对分析结果提出结构优化方案,并对优化结果进行有限元校核。 前言在采用气压制动系统的车辆上，储气筒是必不可少的零部件，一般在布置储气筒时都是根据储气筒布置位置设计专用的支架。支架应有足够的强度保证，一旦支架发生开裂，进行影响整车制动性能，容易引起交通事故。本文结合产品使用环境，采用ANSYS分析发现储气筒支架强度薄弱区域，进一步优化设计，满足使用要求，提高客户满意度。1市场问题我司某出口南美车型在客户使用过程中出现储气筒支架开裂现象，该地区路况较差，且车辆超载情况严重。下图为市场故障照片。图1市场故障件2有限元分析2.1建立模型根据该支架的几何模型建立有限元模型。将支架几何模型导入ANSYS，对支架进行网格划分。支架几何模型及有限元模型如下图所示。图2储气筒支架几何模型图3储气筒支架有限元模型作基于ANSYS的某重卡储气筒支架结构优化772.2模型计算该支架通过上端面两圆孔与车架横梁螺栓连接，所以设置边界条件时可将支架上端面进行全约束，同时考虑车架抖动及超载情况，施加载荷时设定3倍重力加速度。有限元分析结果如下图所示  本文由公司网站 张家港蔬菜大棚滚圆机网站 转载中国知网整理!    http://www.gunyuanji.org/。支架结构优化-数控滚圆机张家港滚弧机张家港电动钢管滚圆机折弯机滚弧机图4有限元计算结果图5优化后支架模型从上图计算结果可以看出，支架与车架横梁连接处倒角附近应力水平较高，同时在倒角处出现应力集中现象。应力分布与该支架市场问题状态基本一致。2.3优化方案考虑到零部件的通用性及系统的模块化要求，优化方案不涉及该支架与其他部件的配合尺寸。由上述应力云图可以看出，支架腹面应力水平较低，可以考虑增加减重孔，而倒角处应力集中，可将倒角由R4加大到R6，同时为降低整体应力水平，将支架料厚由4.5mm改为5.5mm。综上，优化方案变动有以下三点：1）支架腹面增加R25的减重孔；2）腹面与安装面倒角加大到R6；3）支架整体料厚加大到5.5mm。优化后支架模型如下图所示，支架重量增加了0.034kg，几乎不变。2.4优化方案验证优化后支架有限元分析边界条件不变，应力分布如下图所示。图6优化后支架计算结果由应力云图可以看出，结构优化后的支架的最大应力为20.24MPa，而支架优化前的最大应力为39.05MPa，支架强度增加48%。3市场验证将市场出现储气筒支架开裂的车辆统一更换优化后状态的支架，经过十万公里的累计使用里程验证，未发现一例支架开裂反馈，此次整改优化有效。4结论本文针对某重卡储气筒支架开裂问题进行分析，通过有限元计算提出整改方案，在不增加支架重量的前提下，提高支架整体强度支架结构优化-数控滚圆机张家港滚弧机张家港电动钢管滚圆机折弯机滚弧机  本文由公司网站 张家港蔬菜大棚滚圆机网站 转载中国知网整理!    http://www.gunyuanji.org/