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故障维修半挂车车架异常断裂原因与策略研究张布廷（安徽华兴车辆有限公司，安徽 阜阳 236000）摘 要：根据对半挂车车架断裂的部分进行有限元分析，对车架的应力应变进行分析，可以发现车架断裂的原因主要是出现的应力值大于车架的最大屈服强度，使车架不能更好的抵抗外力导致断裂。
接下来对车架的结构进行一定的了解，对车架的断裂原因进行分析，最后对车架异常断裂的问题提供解决方法。
关键词：半挂车；车架；异常断裂；原因；策略随着经济的不断发展，半挂车运输货物的比例不断增大，半挂车不仅在西方国家中拥有很大的市场，在国内也占有大部分比例。
半挂车在使用的过程中仍然会出现一些问题，而半挂车车架异常断裂就是最常见的问题，车架断裂影响半挂车的运输质量，也威胁驾驶员和工作人员的安全，因此对车架的断裂的原因是近几年社会关注的焦点，根据车架断裂原因对车架进行改进和修复，保证半挂车输送货物的效率的同时也保证工作人员和驾驶员的安全。
1.半挂车的车架结构下面是市面上常见半挂车车架的正视图和侧视图，可以看到每个车架由两根横梁组成，每个车架的两端是与车厢连接的交界处，连接主要运用螺丝钉和铆钉，两根横梁之间有六个短横梁，在从右向左数的第二个短横梁处有加固长横梁的加强板。
车架的总长度大约有70米，前面的车架宽度大约为9米，后面的宽度大约为8米，为了加强车架的坚固程度横梁制件每个横梁有大约1厘米的宽度。
为了对车架进行建模和元素分析，使用CAD和CATIA软件进行模型建立，通过ANSYS的模拟分析，可以看出车架的力应变规律，通过查阅资料对其进行综合性分析，找出车架断裂的原因。
下图为半挂车车架的正视图和侧视图。
图1 半挂车车架的正视图和侧视图2.半挂车车架断裂的原因2.1对车架的屈服强度分析半挂车在使用过程中可以承受40吨左右的重量，车架的前面与半挂车的车头相连，后面与半挂车的车轮和尾部相连，重物通过车架上的铁板对车架进行重压，过大的压力向下压导致车架会出现裂纹。
摩托车车架的有限元分析及结构优化研究的开题报告
一、选题背景及意义
摩托车是一种重要的交通工具，其车架是整个车辆结构中至关重要的组成部分。
车架的结构设计和优化对于摩托车稳定性、操控性、安全性等方面有着重要的影响。
有限元分析是一种常用的分析方法，能够对复杂的结构进行有效的分析和优化，因此可以用于摩托车车架的有限元分析及结构优化。
本研究旨在通过有限元分析和优化技术，提高摩托车车架的结构强度、刚度、减轻重量，达到优化设计的目的。
二、研究内容和方法
本研究的主要内容包括以下几个方面：
1. 摩托车车架有限元模型的建立
2. 车架在不同工况下的有限元分析
3. 车架结构的优化设计
4. 优化设计后的性能测试与对比分析
研究方法主要采用有限元分析软件进行模型建立和分析，并结合优化算法进行车架结构的优化设计。
三、预期成果和意义
本研究的预期成果主要包括以下几个方面：
1. 摩托车车架的有限元模型和分析结果
2. 车架结构的优化设计方案
3. 优化设计后的车架结构重量减轻和强度等性能指标的提升
该研究对于摩托车车架结构的优化设计和改进具有重要意义，能够提供相应的指导和参考，为更好地提高汽车的性能和可靠性提供有力的支持。
摩托车车架可靠性分析摘要：对摩托车车架进行可靠性分析对保障驾驶者的生命安全，提高企业的声誉有着重要的作用。
本文分别通过Steinberg三区间法和MSC.Fatigue有限元分析软件分析计算摩托车车架的疲劳寿命，得到摩托车车架的可靠性分析结果。
关键词：摩托车车架；三区间法；有限元1.基于Steinberg三区间法车架的疲劳分析摩托车车架在摩托车长期的行驶中每时每刻都会受到疲劳破坏作用，最开始是在某个局部小范围内出现裂纹，然后由于摩托车长期的使用，车架的裂纹会逐步的扩散，直至钢管的断裂，情况严重时会给驾驶员的生命造成伤害，因此对摩托车车架的疲劳分析和对其进行寿命预测是分析摩托车车架可靠性的重要因素。
1.1.疲劳分析的相关概念疲劳是设备部件在其最大临界状态以内重复性的受到可以容许的力的作用而出现小范围内断裂的现象。
作用力的大小、变化幅度、受力点的位置变化以及受力的次数都是影响设备部件疲劳的主要因素。
通常在设备部件疲劳设计的相关问题研究中需要测定各种材料的P-S-N曲线和对应的疲劳极限。
1.2.摩托车车架疲劳失效理论设备部件在载荷的作用下会有一次失效、寿命失效和累计损伤失效这三种失效形式。
本文研究摩托车车架的疲劳失效主要考虑车架的累计损伤失效。
由于车架的受力是随机的过程，因此进行疲劳损害计算比较困难，为了简化过程，本文采用Steinberg的三区间法计算车架的疲劳损害，即车架在68%情况下，受力值区间为；在95.4%的情况下，受力值区间为；99.73%的情况下，受力值区间为。
因此就可以结合miner方法进行疲劳累计计算。
Miner是基于受力幅度的大小是固定值的情况下，假设材料在某个固定受力幅度i的情况下材料的寿命为Pi，在随机受力情况下，材料进行了pi次受力实验（pi，1，所以摩托车车架受到疲劳损害，并且已经被破坏了结构。
该方法虽然简单易行，但是只能机械判断在一定作用力下车架是否已经因为疲劳而被损坏，而不能具体算出车架的使用寿命。
摩托车发动机连杆断裂原因分析陈明，谭莹，曹标，周崎，刘健斌(广州出入境检验检疫局化矿金属材料检测技术中心，广东广州510623)要：对断裂的摩托车发动机连杆进行宏观、金相及断口分析。
结果表明连杆与输出轴之间曾发生强烈磨擦，连杆局部区域应力集中及温度过高，降低了该区域的疲劳强度。
同时该区域组织中存在的较粗大的碳化物了基体组织的连续性，加速了裂纹的形成和扩展。
词：连杆；疲劳断裂；失效分析东某摩托车厂一辆摩托车在运行了2000km后发生机械故障，经拆机检查，发现发动机曲轴连杆断裂。
厂家送来断裂连杆要求进行断裂原因分析。
据悉该连为20CrMnTi，表面经过渗碳处理。
连杆工作原理见图1，连杆的往返运动带动两传动曲轴转动。
图1 曲轴连杆工作示意图宏观检查失效连杆件有两个断口，杆身未发现明显变形(图2)，在连杆断裂端的轴承弧面可见许多与断口平行的裂纹[图3(a)]；断裂端一侧面存在强烈磨擦痕迹[图3(深度达0.5mm；轴承弧面靠近磨擦侧面一端可见蓝灰色的高温氧化痕迹[图3(c)]，连杆另一端未发现裂纹。
断口1(图2左边的断口)较为光滑平整，断口损，中部可见疲劳弧线[图3(d)]；断口2(图2右边的断口)未见疲劳弧线。
图2 曲轴连杆全貌(a)连杆断裂端的轴承弧面裂纹；(b)连杆的一个侧面受到磨损；(c)曲轴轴承弧面靠近磨擦侧面一端蓝灰色的高温氧化痕迹；(d)断口1全貌图3 磨损及断裂处的宏观形貌扫描电镜分析断口1在扫描电镜下显示疲劳弧线[图4(a)]；根据弧线的走向可以找到疲劳源，疲劳源在[图4(d)]右下方拐角处，局部放大，源区的细微组织大部分已磨看到放射棱特征[图4(b)]；在疲劳扩展区可见疲劳条纹及二次裂纹[图4(c)]；断口2未见疲劳条纹，只有韧窝，可见断口1是最先开始断裂的断口，而断次断口。
(a)断面区间的疲劳弧线；(b)疲劳源形貌；(c)疲劳扩展区的二次裂纹及疲劳条纹；(d)白色块状碳化物图4 断口的SEM照片常规检验取样对曲轴连杆相应部位按GB/T230.1-2004进行硬度测试，按GB/T9450-2005检测渗碳层厚度，按JB/6141.3-1992检验渗碳层碳化物和马氏体及残余奥，结果见表1。
半挂车车架开裂问题分析及优化设计半挂车车架开裂问题分析及优化设计随着人们对物流运输需求的不断增加，半挂车作为物流运输车辆已经成为了不可或缺的一部分。
然而，半挂车的车架在使用过程中易出现开裂、断裂等问题，严重影响了半挂车的使用寿命和安全性。
因此，对于半挂车车架开裂问题的分析和优化设计具有重要的实际意义和研究价值。
一、半挂车车架开裂问题原因分析1.材料原因在半挂车车架制作过程中，使用的材料质量不良或材料的适用性不符合设计要求，容易导致车架开裂问题的出现。
2.焊接工艺问题车架的焊接工艺是生产过程中重要的环节，如果焊接技术不到位或者焊接质量不高，容易导致车架开裂、脆化等问题。
3.使用情况长时间高速行驶，道路的高低不平、过载超载等使用情况，会对车架造成很大的冲击和压力，使车架的累加应力值超过所能承受的压力，从而导致车架的开裂、断裂等问题。
二、半挂车车架的优化设计1.材料优化在生产半挂车车架时，应选择高质量、优良的材料，并严格检验检测，确保材质的符合设计要求，这样可以有效降低车架出现开裂问题的风险。
2.焊接工艺优化采用优秀的焊接技术和焊接材料，以及先进的焊接设备，可以有效提高焊接质量，降低车架开裂问题的出现率。
3.结构设计优化在车架的结构设计过程中，应考虑到实际使用情况，采用科学合理的结构设计，并在设计过程中进行有限元分析和模拟试验，最终确定最优的结构设计方案。
4.车身附加件的优化半挂车车身的结构不同于普通汽车，车身附加件设计不合理、连接方式与其他部分不协调等问题都会导致车架的开裂，因此，在车身附加件的选择、设计与安装上需严格按照规范操作。
三、总结：半挂车车架开裂问题的解决方法并非一朝一夕、过程繁琐。
综合针对材料、工艺、设计问题展开分析，正确选用材料、采取正确的生产工艺和结构设计，才能最大限度地确保半挂车车架的使用寿命和安全性。
通过这些优化设计的措施，可以有效地降低半挂车车架的开裂、断裂问题发生率，保证半挂车在物流运输中的平稳运行和安全运载。
摩托车主轴断裂失效分析陈渝【摘要】Fracture reasons of motorcycle spindle bars which fractured frequently when straightening after carburizing and quenching heat treatment were analyzed by means of chemical compositions analysis,metallographic examination,hardness test and macro and micro fracture analysis.The results show that a large amount of plastic deformation produced at the spindle bar surface region after extrusion forming which had reached the critical deformation amount.At the same time,normalizing treatment never had been processed to the spindle blank after cold forging according to the technical requirements,which resulted in the original microstructure before heat treatment didn＇t meet the requirements.So recrystallization happened at the spindle bar surface region during the carburizing process and resulted in formation of very coarse equiaxed grain region,which formed extremely coarse tempered lath martensite with high brittleness and hardness after quenching and low temperature tempering.So brittle fracture happened to the motorcycle spindles under the action of high external force of straightening.%摩托车主轴在渗碳淬火热处理后校直时发生断裂,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试及断口宏、微观分析等方法对断裂主轴进行了分析。
