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车架总成后横梁应力测试

技术邻 2016-09-20 13:37:16

关键词：横梁应力车辆改装
1.试验目的
针对改装后的车架总成，测试后横梁在设计最大负荷作用下的应力分布及最大应力值，并与有限元计算结果比较，验证其强度是否达到设计值。
2.引用标准
GBT 6792-2009 客车骨架应力和形变测量方法
GB T 12534-90汽车道路试验方法通则
3.试验条件及试验车辆的准备
3.1试验场地与环境
a. 试验用车架总成按设计图纸按1：1比例制造；
b. 试验场地为室内，常温。
3.2 试验仪表、器具
a. 电阻应变仪，测量范围0~30000me，分辨率1me；
b. 数据采集器，A/D 转换率200kHz；A/D分辨率16位；
c. 电阻应变花，阻值120Ù；屏蔽电缆
d. 钢尺，卡尺，秒表。
3.3 其他车辆试验条件的准备应符合GB/T 12534 的有关规定。
4.应力测量方法
4.1 确定测点布置方案
选择车架后横梁总成车钩孔位置附近、后横梁总成的内、外沿平整处。按结构受力情况，根据有限元分析结果，确定最大应变出现的区域，各测点均采用电阻应变花。
4.2 确定应变片栅长与种类
根据应力分布梯度，选择合适的应变片栅长与种类。
4.3 应变片粘贴与引线焊接
对测量区域进行清洗后，用手砂轮或砂纸打磨表面，去掉铁锈、油漆和污垢，达到blob.png左右，按布置方案用记号笔画出标记线，用四位惠斯顿电桥测量各应变片的电阻值，要求其偏差在±0.5欧姆以内，然后用胶水进行粘贴。
粘贴完毕后，焊接应变片引线。焊接之前应在靠近应变片位置处粘贴接线端子，焊接引线时要注意与基体的绝缘，引出电缆要注意屏蔽。焊接完成后要对应变片、接线端子一起采用密封胶做防潮和绝缘处理。

4.4 应变仪的连接与调平
    应变花的每个应变片采用单臂方式接入电阻应变仪，每一支路都单独调平，注意接入与所用应变花相同阻值的温度补偿电阻。
5.车架装卡与载荷施加
车架装卡利用试验场地提供的设备，安装方法依照使用说明书进行。
载荷施加在牵引钩上，最大载荷30吨。
6.试验程序
a. 将车架总成装卡在实验台架上，处理应变片粘贴处表面，在设定的位置粘贴应变花，注意粘贴角度要准确，避免倾斜；粘贴接线端子、焊接引线和引出线，密封与绝缘处理。
b. 在应变仪上正确“接桥”，接通应变仪电源，调节电桥平衡。
c. 应变仪预热一段时间后，再次调节电桥平衡；施加载荷、记录数据，有效试验的次数不少于3次。
6.1 ANSYS仿真及应变片位置确定
基于车架需满足20t的拉力作用，车架需具有足够的强度要求，现利用有限元软件ANSYS进行强度分析，在ANSYS分析中分别分析了加载力为15t、20t和30t的三种加载状态，分析中拉力加载在钩子简化后的前端面上，根据现场实验条件在左、右纵梁压型上各开的孔，并在这12个孔内壁加上全约束。分析得出的应力场分布如图1和图2所示，ANSYS分析中全部节点应力在附表3中。