今天，我們來分析汽車前橋盤式制動器的工況，使用環(huán)境、疲勞分析等。合理的工程結(jié)構(gòu)需要滿足強度、剛度和疲勞壽命等方面的要求，其中，常見的失效原因是疲勞損壞，但是對汽車前橋盤式制動器進行疲勞分析時施加的循環(huán)載荷一般都是比在進行靜力分析所施加的載荷小很多，所以，疲勞破壞問題不是靜強度分析所能解決的。

           在汽車行駛的過程中，如果不采取一些有效的措施預(yù)防疲勞失效，則人力和物為都會有很大的損失和浪費。疲勞失效是沒有任何征兆的，讓人來不及防范，曾導(dǎo)致了一大批的嚴重交通事故，就算是現(xiàn)在科研上先進的技術(shù)檢測手段都沒有辦法精準地預(yù)測。所以，在研究重型卡車橋前橋制動盤的裂紋失效問題之前，先研究制動盤的疲勞破壞問題。

           汽車前橋盤式制動器疲勞破壞有幾個特點對局部的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化對于整個結(jié)構(gòu)來說就己經(jīng)足夠提高結(jié)構(gòu)的疲勞壽命；疲勞損傷是必須經(jīng)過一段時間積累的；通過研究疲勞破壞在宏觀和微觀上裂口的特征機理，可總結(jié)出會產(chǎn)生疲勞斷裂的因素。

           應(yīng)力－疲勞分析方法

           由于結(jié)構(gòu)件必須是在交變載荷的作用下，經(jīng)歷一段時間，有了一定的時間歷程后，才會發(fā)生疲勞破壞，用描述送段時間歷程的指標是疲勞壽命。疲勞壽命是指零部件從開始運行一直到破壞這一過程所經(jīng)歷的循環(huán)加載的次數(shù)或時間。

由于疲勞分析需要考慮諸多因素，例如載荷形式，材料力學(xué)性能等，使得當(dāng)載猜比較復(fù)雜時，疲勞壽命的計算就會比較棘手。目前，不管是理論計算，還是有限元分析，都不能實現(xiàn)很高的精確度，只能是估算。

           目前，有幾種計算疲勞壽命的方法，分別為名義應(yīng)力法、局部應(yīng)力應(yīng)變法、斷裂力學(xué)方法等PS1。

           名義應(yīng)力法P9：是S-N曲線作為出發(fā)點，并充分考量零件幾何形狀、加工方法等各種因素來進行疲勞設(shè)計的方法，送是一種常用的方法，本章采用名義應(yīng)疲勞壽命的分布規(guī)律與試驗的概率有關(guān)，在疲勞壽命分析中，這種概率通常定義為存活率P，也稱為可靠度，據(jù)此可確定壽命值N，每一個存活率的值對應(yīng)著一種應(yīng)力－壽命曲線，因此，稱其為P-S-N曲線。

           通過P-S-N曲線進行估算的方式得到的S-N曲線只適用于標準樣件，與制動盤的實際尺寸和幾何結(jié)構(gòu)等有著很大差別，所以需要在壽命和強度方面進行修正。在修正S-N曲線的時候，主要考慮以下幾個因素：

ａ）應(yīng)力集中的影響

           對于機械零件的加工，由于形狀及加工要求難免會存在一定的變截面、孔、軸肩等不連續(xù)的部位，在送些部位易出現(xiàn)應(yīng)力集中，嚴重影響構(gòu)件的疲勞性能。此時，將這種影響系數(shù)稱為有效應(yīng)力集中系數(shù)通過有限元軟件計算得到的結(jié)果中己經(jīng)考慮了應(yīng)力集中，所以修正S-N曲線時，就不用再考慮理論應(yīng)為集中系數(shù)的影響。

ｂ）構(gòu)件尺寸的影響

           通過試驗可知：構(gòu)件的疲勞強度與其尺寸的大小成反比，尺寸越大其疲勞強度越低，一般用尺寸系數(shù)Ｅ來描述尺寸效應(yīng)的大小，根據(jù)制動盤的尺寸并且查詢機械設(shè)計的手冊，選取£=0.78。

Ｃ）表面狀況的影響

           不考慮表面加工粗趟度和強化方法，令表面狀況系數(shù)＝１。

ｄ）加載方式的影響

           同一構(gòu)件在不同的加載方式（彎曲、拉壓和扭轉(zhuǎn)）下有著不同的疲勞強度，一般用載荷類因子來表征加載方式對疲勞強度的影響。根據(jù)汽車前橋盤式制動器的實際受力情況，取載荷系數(shù)。

ｅ）平均應(yīng)力的影響

           平均應(yīng)力影響系數(shù)在使用ANSYS進行疲勞分析的過程中，需要利用平均修正的方法進行。