一种焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法与流程

本发明涉及拉杆焊缝疲劳分析，具体为一种焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法。

背景技术：

1、汽车底盘的疲劳分析应用非常广泛，可以在前期的设计时提前预判零件的失效风险。焊缝疲劳的分析相对其他的疲劳计算准确度更低。对于常规份钣金件焊缝分析基本上采用面网格搭接焊缝进行焊缝分析。但是对于既有均匀壁厚又有实体件的焊缝，目前的分析方法并不统一，分析精度更低，分析结果与实际实验验证一致性比较低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法，可以解决壁厚均匀的套管和实心杆焊接类产品带来的面网格与实体网格搭接的焊缝的疲劳计算问题，分析结果与实际实验验证一致性较高。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法，包括如下步骤：s1:建立拉杆几何模型，包括中间连杆、两头套管及衬套外管模型，创建连杆两个衬套中心节点，作为约束加载点，并且耦合至衬套外管，并在所述连杆与套管之间建立焊缝，将建立焊缝后的几何模型导入网格前处理软件中进行网格划分并创建焊缝网格，得到最终的有限元模型，其中，所述建立焊缝具体包括焊缝模型创建采用斜45°角焊连接，焊缝厚度为3mm，实体网格一侧与焊缝连接的区域表面附上一层厚度为1mm的壳单元；

3、s2：将所述有限元模型导入有限元分析软件中施加约束和载荷，计算疲劳工况下的应力，其中，有限元分析软件中局部坐标系的创建方式为连杆两个硬点连线方向为x轴，外点指向内点为+x方向，y向z向可任意指定，具体约束加载方式为外点约束局部坐标系下y、z移动方向，内点约束局部坐标系下三个移动方向和绕x轴的转动方向以及外点加载局部坐标系x方向的载荷，得出两种疲劳工况下的应力结果，用于计算疲劳；

4、s3：通过疲劳分析软件分析疲劳寿命；

5、s4：通过疲劳实验得出疲劳结果并与分析值进行比对。

6、作为优选，所述步骤s3中具体采用ncode软件中seam weld模块计算疲劳。

7、作为优选，所述采用ncode软件中seam weld模块具体步骤为：

8、s3.1：将疲劳工况应力结果导入ncode软件中的feinput模块；

9、s3.2：再在seamweld模块中进行参数设置、焊缝材料赋予、载荷循环定义；

10、s3.3：通过fedisplay模块显示结果并且通过feoutput模块导出结果。

11、作为优选，步骤s4中按与分析等同的约束和加载方式搭建实验台架，按频率为2hz进行疲劳工况的循环加载，直至零件断裂，记录断裂次数。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、可以解决壁厚均匀的套管和实心杆焊接类产品带来的面网格与实体网格搭接的焊缝的疲劳计算问题，分析结果与实际实验验证一致性较高，可以在设计阶段早期识别风险，提高开发效率降低开发成本，具有方法有效、计算结果准确的特点。

技术特征：

1.一种焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法，其特征在于：所述步骤s3中具体采用ncode软件中seam weld模块计算疲劳。

3.根据权利要求2所述的焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法，其特征在于：所述采用ncode软件中seam weld模块具体步骤为：

4.根据权利要求1所述的焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法，其特征在于：步骤s4中按与分析等同的约束和加载方式搭建实验台架，按频率为2hz进行疲劳工况的循环加载，直至零件断裂，记录断裂次数。

技术总结
本发明公开了一种焊接拉杆的焊缝疲劳分析方法，包括：通过网格前处理软件对模型进行前处理，并且通过有限元分析方法计算疲劳工况下的零件应力分布；通过疲劳分析软件分析疲劳寿命；通过实验得出疲劳结果与分析值进行对标。本发明可以解决壁厚均匀的套管和实心杆焊接类产品带来的面网格与实体网格搭接的焊缝的疲劳计算问题，分析结果与实际实验验证一致性较高。

技术研发人员：吴肖骏,赵苏苏,苏长辉,黄轶伦,傅豪伟,牛立志
受保护的技术使用者：宁波拓普集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8