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隨著社會(huì)文明的發(fā)展、科學(xué)的進(jìn)步，人類環(huán)保、能源意識(shí)的增強(qiáng)，社會(huì)呼喚著一種無(wú)污染、低噪音、操作簡(jiǎn)便、速度適中的個(gè)人交通代步工具。電動(dòng)自行車作為綠色新型交通工具，越來(lái)越多地得到廣大群眾的青睞。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)化要求下，電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)已具備了速度快、承載能力強(qiáng)特點(diǎn)。在當(dāng)代制造工藝已比較成熟的情況下，車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得相當(dāng)重要。如何合理選用材料，提高產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提出了新的要求。本文利用工程力學(xué)和車架加工方法的有關(guān)知識(shí)，結(jié)合相關(guān)實(shí)例，對(duì)電動(dòng)自行車車架靜強(qiáng)度以及焊縫強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。
根據(jù)所選擇的電動(dòng)自行車車架形式（如圖1）及相關(guān)數(shù)據(jù)、材質(zhì)和計(jì)算結(jié)果，確定此類型車架在實(shí)際使用中可能產(chǎn)生斷裂的危險(xiǎn)截面分別在B、G點(diǎn)焊縫強(qiáng)度校核上面已介紹[σ]=145MPa，由手冊(cè)查知，焊縫許用應(yīng)力[τ]=0.6、[σ]=87MPa，交變力時(shí)情況復(fù)雜，實(shí)踐中使用疲勞強(qiáng)度沖擊試驗(yàn)來(lái)檢查。相對(duì)于結(jié)點(diǎn)B，下管與立管焊接處G點(diǎn)，承受彎矩最大：下管主要承受M和軸向拉力NRhx，立管G處也有彎矩。
因?yàn)橄鹿芘c立管的焊縫周線形狀復(fù)雜，通常做到焊縫尺寸合理、焊得透、熱影響區(qū)小，做到焊接接頭強(qiáng)度就好。如果用近似的圓周線形狀焊縫來(lái)代替復(fù)雜形狀焊縫進(jìn)行強(qiáng)度校核，由于計(jì)算用焊縫閉合長(zhǎng)度小于實(shí)際焊縫長(zhǎng)度，應(yīng)該是偏于安全的。N=Rbx=95N；Mg=18100.6N·cm；A=0.7k；∑λ=3.517cm2。式中k取0.4cm為焊腳尺寸，∑λ為閉合圓形焊縫周長(zhǎng)，A為焊縫計(jì)算面積。
對(duì)電動(dòng)自行車車架的靜強(qiáng)度分析校核，所有桿件的危險(xiǎn)截面應(yīng)力均小于許可應(yīng)力值，在焊縫尺寸合理，焊接質(zhì)量保證的前提下，焊縫強(qiáng)度也小于許可應(yīng)力值。本試驗(yàn)的靜強(qiáng)度分析校核對(duì)電動(dòng)自行車車架的生產(chǎn)，合理選用材料，提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證結(jié)構(gòu)安全具有實(shí)際意義。
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