客车骨架结构的随机振动疲劳分析

客车骨架结构的随机振动疲劳分析*

马瑞雪，王欣，张科峰

（重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心，重庆401122）

摘要：运用ANSYS对客车骨架进行随机振动分析，获得结构随机振动响应过程的各种统计参数。并利用随机振动得到的响应参数，按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法进行ANSYS随

机疲劳计算的具体过程进行了介绍。

关键词：ANSYS；随机振动；谱分析；疲劳寿命

中图分类号：U492文献标识码：A文章编号：1006－4414（2011）01－0054－03

Random vibration fatigue analysis of bus frame

Ma Rui－xue，Wang Xin，Zhang Ke－feng

（National coach quality supervision and test center，Chongqing vehicle test＆research institute，Chongqing401122，China）Abstract：Using ANSYS software to analyze the random vibration of the bus frame，various statistical parameters of random vi-bration response are obtained．Using the parameters of random vibration，and according to Steinberg's based on Gaussian dis-tribution and three－interval method of Miner linear cumulative damage law，the calculation of the random fatigue life is in tro-duced in detail by using ANSYS．

Key words：ANSYS；random vibration；spectrum analysis；fatigue life

1前言

客车在行驶中，大多是在随机载荷作用下工作，

当它们承受的应力水平较高江达到一定工作时间后，

经常会突然发生随机疲劳破坏，往往造成灾难性的后

果。因此，预测结构的随机疲劳寿命非常有必要。由

于车辆的真实行使工况千变万化，实际工况的准确确

定几乎是不可能的。目前只能根据统计典型工况来

确定。笔者测试得到的数据为匀速工况的位移及时

间历程数据，是一个连续的受多种因素影响的随机过

程。对这类过程，目前做法是通过对某一段实际工况

的测试结果进行加工后，用等效的试验载荷谱进行加

载试验，以避免疲劳试验的周期过长和费用过多。

2随机载荷的处理

获得路面谱的方法有很多种，笔者采用的是实际

测量路面的数据。路面谱测量数据能够确切的描述

路面不平度的基本形式和路面总体特征。由于客车

的工作的范围比较广，随机激励也很复杂，GB7031－

86根据路面不平度系数G

q （n

）大小将路面分为A

H共8级路面类型。本文测量的路面环境为客车匀速工况下行驶在C级路面上。

根据测得的时间和位移数据如图1所示。

通过Matlab中的FFT算法对每个数据段作离散傅里叶变换，取一个数据段变换结果幅值的平方，并除以NFFT作为功率谱密度函数的一次估计。将每次功率谱密度函数估计的对应数据累加起来并除以累加次数，最后得出功率谱密度函数的估计数值［1］

。

图1实测C级路面的路面不平度

3随机振动谱分析（PSD分析）

行驶道路表面凹凸不平，使得行驶在上面的车辆产生垂直方向的位移变动，道路表面的凹凸不平是随机的，它对车辆产生随机激励。如果这种激励过大，将导致乘员感到不适，同时也导致结构产生疲劳破坏。

3．1随机振动谱分析的过程

由于在谱分析中基础激励只能施加在模态分析中有约束的节点上，所以近似地在8个板簧支架节点加载相同的垂直方向路面谱。

随机振动的分析结果主要包括节点6个自由度的1σ位移、速度、加速度以及单元的应力结果，如表1所示。这里的1σ响应值就是概率统计中正态分布下的均方根响应值，小于该均方根响应值的出现概率为68．27%。在时间历程后处理器中，经过

*收稿日期：2010－10－18

1985－）女。

软件计算处理，可得出某一节点的位移、速度和加速度响应谱。

表1

PSD 分析结果数据组织结构

载荷步

子步内

容

1

1

23┇第1阶模态扩展了的模态解第2阶模态扩展了的模态解第3阶模态扩展了的模态解┇

21

2┇第1个PSD 表的单位静态解第2个PSD 表的单位静态解┇

311σ位移解411σ速度解5

1

1σ加速度解

3．2

仿真结果分析

模拟客车在C 级混凝土路面上行驶，在ANSYS

软件中输入C 级路面的功率谱进行随机振动分析，然后在POST1后处理器中观察分析结果，依次读取载荷步3 5的结果，可以分别显示1σ位移云图如图2所示，1σ速度云图如图3所示，以及1σ加速度云图如图4所示

。

图2C 级路面行驶时车身骨架结构随机振动

位移变形分布图

图3

C 级路面行驶时车身骨架结构随机振动速度分布图

从图2可得出，最大变形发生在车顶天窗处，达

到了11．107mm 。从图3、

4中也能证明车身振动的最大速度和加速度发生在这个位置，说明此处的共振

容易引起车身的疲劳破坏并产生较大的噪声

。

图4C 级路面行驶时车身骨架结构随机振动加速度分布图

根据前面的分析结果图，可以容易的找到车身结构在随机振动过程中振幅最大的节点，如图2所示，并从结果列表中可查得此点的节点号为2082。然后在POST26时间历程后处理器中计算节点2082的位移响应功率谱密度、速度响应功率谱密度和加速度响应功率谱密度。图5 7为该点在Y 方向上的位移、速度、加速度响应功率谱密度

。

图5节点2082

位移响应功率谱密度

图6

节点2082

速度响应功率谱密度

图7

节点2082加速度响应功率谱密度

由节点2082的响应谱图，可以清楚地看到在随机激励频带内存在着一个比较明显的共振峰值。最大峰值所对应的频率为11．85Hz ，与结构的第2阶固有频率11．317Hz 非常相近，相差只有0．533Hz ，由于它们所对应的固有阵型为整车振动，从而可以判定这个频率为车身结构的共振频率。因此在进行车身结

构设计时，要尽量避免汽车其他部件（如簧下质量）的振动频率与结构的这个固有频率发生耦合，从而有效避免整车共振的发生，提高整车的平顺性。

整车共振的激励主要来自发动机的振动，通常客车发动机的工作频率范围为12．5 38．3Hz，它不包括该客车车身的这个固有频率，因此引起整车共振的机会不大。但是模拟客车的共振频率为11．85Hz很接近12．5Hz，有可能引起共振。所以为了解决这个问题，在匹配发动机时，要使发动机的额度工作频率和怠速工作频率尽量与共振频率有一点的距离［2］。这样就可最大限度地减少共振对车身造成的不利影响。另外，也要注意对顶盖危险区域进行加强设计。4车身骨架的疲劳强度分析

4．1随机疲劳失效

当应力历程是随机过程时，疲劳计算相对比较复杂。笔者通过将Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法相结合对客车骨架进行疲劳计算，总体损伤的计算公式是：

D=n

1σ

N

1σ

+

n

2σ

N

2σ

+

n

3σ

N

3σ

（1）

式中：n1σ等于或低于1σ水平的实际循环数目

（0．6831v+

0T）；n

2σ

等于或低于2σ水平的实际循环数目

（0．271v+

0T）；n

3σ

等于或低于3σ水平的实际循环数目

（0．0433v+

0T）；N

1σ

，N

2σ

，N

13σ

为根据疲劳曲线查得的

1σ、2σ和3σ应力水平分别对应许可循环的次数。

利用1σ，2σ和3σ应力和统计平均频率计算随机疲劳是一个有效的过程［3，4］。注意，统计平均频率等于载荷步4（1σ速度）除以载荷步3（1σ位移）结果的商。这样随机疲劳计算的一般过程是：①计算感兴趣应力分量的统计平均频率（应力速度应力）；②假定68%的时间处于1σ水平，（95．73 68）27．45%的时间处于2σ水平，（99．73 95．45）4．33%的时间处于3σ水平；③基于期望（工作）寿命和统计平均频率，计算1σ，2σ和3σ水平下的循环次数；④基于S

－N曲线查出N

1σ、N

2σ

和N3σ；⑤计算疲劳寿命使用

系数。

4．2车身骨架结构的随机疲劳强度计算

笔者采用的是C级路面，根据车身骨架结构的ANSYS谱分析结果，由图8可知最大应力为103MPa。响应PSD就是一个节点处任何应力或位移的响应功率谱密度［5］。由定义可知，PSD曲线下的面积等于响应的平均平方值。所以按频率积分PSD输出，将获得应力或位移的平均平方值。这个数值的平方根就是1σ结果即1σ的值为103MPa。笔者根据Steinberg提出的基于高斯颁布和Miner定律的三区

对于该工况，假设结构的振动时间（期望的寿命）T=4?104，振动平均频率v+0=5Hz。

n

1σ

=0．683v+

T=1．3667?105

n

2σ

=0．27v+

T=0．5427?105

n

3σ

=0．043v+

T=0．0867?105

在进行疲劳设计时，可根据所需的存活率p，利用与其对应的p－S－N曲线进行设计。因此，p－S －N曲线代表了更全面的应力和寿命关系（即存活率－应力－寿命关系），比S－N曲线有更广泛的用途。p－S－N曲线的通用表达式为：

lg N

p

=a

p

+b

p

lgσ（2）式中：p为存活率；σ为应力；N p为p存活率的疲劳寿命；a p，b p为与存活率相关的材料常数。

根据指定存活率为50%的S－N的关系式log N p =22．632－7．4382?logσ，可根据应力水平求出疲劳寿命，也可根据钢的P－S－N曲线图查得。

图8C级路面行驶时车身骨架结构随机振动应力分布图

应力1σ=103MPa时，N1σ=4．57?107；

应力2σ=206MPa时，N2σ=2．63?105；

应力3σ=309MPa时，N3σ=0．012882?105。

将上述数值代入总体损伤的计算式（1）：

D

1

=

n

1σ

N

1σ

+

n

2σ

N

2σ

+

n

3σ

N

3σ

=0．879＜1（3）通过以上计算，说明了客车在C级路面上满足疲劳要求，验证了其结构的疲劳设计可靠，并且有一定的富裕度。

5结语

利用ANSYS中的PSD功率谱密度分析模块，首先对实际测得的C级路面的路面不平度进行时域到频域的转换，通过ANSYS将得到的功率谱密度作为随机输入载荷加载在客车的支撑点上，进行了车身结构的随机振动分析。最后得出结构随机振动的应力及位移分布图，从而找到了位于顶盖部变形最大节点。然后通过计算该点的位移、速度和加速度的响应功率谱密度，得到了车身结构的两个固有共振频率分

（）

如下［4］。

将f（x）编入目标函数M文件myfun．m。

function f=myfun（x）

f=0．785939*（x（2）*（20*x（1））^2+x（3）*（52*x（1）））^2；

将g1（x） g6（x）编入约束函数M文件mycon．m。

function［c，ceq］=mycon（x）

c（1）=x（1）－8；

c（2）=2－x（1）；

c（3）=x（2）－40；

c（4）=18－x（2）；

c（5）=x（3）－40；

c（6）=18－x（3）；

c（7）=2．327－（1983．41－22249．42/sqrt（x（1）*x（2）））/（111．57^2+11．5650^2*x

（1）*x（2））^0．5；

c（8）=2．327－（1983．41－12235．53/sqrt（x（1）*x（3）））/（111．57^2+6．3032^2*x（1）

*x（3））^0．5；

ceq=［］；

在命令窗口调用程序，初始值根据已有数据m=

6、b

6=35．2、b

8

=24．48输入：

x0=［6；35．2；24．84］；

［x，fval，exitflag，output］=fmincon（@myfun，x0，

［］，［］，［］，［］，［］，［］，@mycon）

运行结果如下：

x=［5．4329；40．0000；18．0000］

fval=1．5003e+006

exitflag=1

output=iterations：4；funcCount：20；stepsize：1；algorithm：＇medium－scale：SQP，Quasi－Newton，line－search＇；firstorderopt：3．7359e－008；cgitera-tions：［］；message：［1x143char］；

经取整标准化得：m=6mm，b6=40mm，b8= 18mm，f=1．8298?10－3m3。

对比优化前：m0=6mm，b06=35．2mm，b08=24．84mm，f=2．2988?10－3m3。

优化前后齿轮总体积对比：

f

o

－f

f

o

=

2．2988?10－3－1．8298?10－3

2．2988?10－3

=20．40%优化后齿轮6接触疲劳初始可靠度为R H=0．

99523＞R

=0．99；优化后齿轮8接触疲劳初始可靠度为R H=0．99999＞R0=0．99。

7结论

通过上分析表明：①在液力变矩器齿轮传动优化设计中，以齿轮体积作目标函数是完全可行的，该方法同样适合于其它机械装置的齿轮传动优化设计；②在优化设计中引入可靠性指标，为产品的可靠性提供了量化的数学基础，使设计者在产品设计的初始阶段即可以对其可靠性有明确的把握；③利用Matlab优化工具箱求解工程实践中的优化设计问题非常方便。该软件操作简单，易于掌握，工程人员只需编制目标函数和约束函数，而不必对优化方法本身编程，大大提高了工作效率。此方法同样也可用于其它机械产品的优化设计，提高了产品的设计水平。

参考文献：

［1］周建钊．工程机械地盘［M］．北京：解放军出版社，2001．

［2］刘惟信．机械最优化设计（第2版）［M］．北京：清华大学出版社，2002．

［3］郑胜强．基于Matlab的齿轮传动可靠性优化设计［J］．后勤工程学院学报，2006（2）：34－37．

［4］刘善维．机械零件的可靠性优化设计［M］．北京：中国科学技术出版社，1993．

［5］魏巍．Matlab应用数学工具箱技术手册［M］．北京：国防工业出版社，

櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒

2004．

（上接第56页）

别为11．85Hz，分析了它们对车身结构造成的不利影响，并提出了改进设计意见。

将Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法相结合的方法，根据随机振动分析的结果对客车骨架进行了疲劳寿命计算，结果说明了客车在C级路面上行驶有较好的抗疲劳特性，符合设计要求。参考文献：

［1］陈欣，项昌乐，郑慕侨．车辆传动系多工况随机载荷谱的统计处理方法［J］．汽车工程，1999，21（4）：232－237．

［2］石琴．大客车车身骨架结构分析及改进设计［J］．汽车工程，2007，29（1）：87－91．

［3］陈玉杰，张代胜．客转射结构概念设计中的优化分析［J］．机械，2007（12）：5－6．

［4］张景绘，王超．工程随机振动理论［M］．西安：西安交通大学出版社，1988．

［5］姚卫星．结构疲劳寿命分析［M］．北京：国防工业出版社，2002．

《汽车构造》实验报告解析

《汽车构造》姓名： 班级： 学号：

目录 目录 (1) 实验一汽车总体构造认识 (2) 实验二曲柄连杆机构、配气机构认识 (4) 实验三汽车传动系认识 (9)

实验一汽车总体构造认识 一、实验目的 汽车构造课程实验教学的主要目的是为了配合课堂教学，使学生建立起对汽车总体及各总成的感性认识，从而加深和巩固课堂所学知识。 1、掌握解汽车基本组成及各组成功用； 2、了解发动机总体结构和作用； 3、了解底盘的总体结构和作用； 4、了解车身的总体结构和作用。 二、实验内容 通过认真观察，分析各种汽车的整体结构及组成。掌握汽车的四大组成部分，各主要总成的名称和安装位置，发动机的基本构成。 三、实验步骤 学生在实验指导人员讲解下，对于不同型号的汽车和发动机进行动态的现场学习。 1．观察各种汽车的整体结构及组成； 2．观察、了解各主要汽车总成的名称、安装位置和功用； 3．根据实物了解发动机的基本构成。 四．分析讨论题 1、汽车由哪些部分组成？各个组成部分的功用是什么？请就你分析的汽车来说 明。 汽车主要由四部分构成：发动机、底盘、车身、电子及电器设备 1)、发动机：汽车的核心，动力的提供者 2)、底盘：作为汽车的基体，发动机、车身、电器设备都直接或间接的安装在

底盘上，是使汽车运动并按驾驶员操纵而正常行驶的部件。 3)、车身：车身是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所。 4)、电器与电子设备：是使汽车行驶安全及驾驶员操纵方便以及其他方面所必要的。 2、观察各汽车的总布置形式。 1)、前置前驱：优点是动力流失小，传输快，容易驾驶，制造成本地，缺点是操控性跟不上，极限低，比如奥迪A8L 3.0。 2)、前置后驱：优点是平稳，操控直接，驾驶极限高，缺点是动力流失比较大，因为要经过传动轴把发动机的动力传到后轮需要时间，所以对发动机的动力要求大，比如宝马的7系。 3)、前置四驱：优点是动力响应快，极限状态下车的稳定性好，弯道平稳，缺点是油耗大，操控不直接，比如奥迪的A8L 6.0 W12。 4)、中置后驱：动力响应快，驾驶感受很直接，缺点是车辆难控制，对驾驶技术要求高，比如保时捷的波尔斯特。 5)、后置后驱：优点是动力响应极好，弯道提速快，终极操控，缺点是最难驾驶，一般的技术很难驾驭，比如保时捷911系列。 3、发动机的总体结构和工作过程分析（以汽油机为例）。 汽油机由两大机构和五大系统机构组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 四冲程汽油机工作原理汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。 1)吸气冲程活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排 气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽

利用ANSYS随机振动分析功能实现随机疲劳分析.

利用ANSYS随机振动分析功能实现随机疲劳分析 ANSYS随机振动分析功能可以获得结构随机振动响 应过程的各种统计参数（如：均值、均方根和平均频率等），根据各种随机疲劳寿命预测理论就可以成功地预测结构 的随机疲劳寿命。本文介绍了ANSYS随机振动分析功能，以及利用该功能，按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法进行ANSYS随机疲劳计算的具体过程。 １．随机疲劳现象普遍存在 在工程应用中，汽车、飞行器、船舶以及其它各种机械或零部件，大多是在随机载荷作用下工作，当它们承受的应力水平较高，工作达到一定时间后，经常会突然发生随机疲劳破坏，往往造成灾难性的后果。因此，预测结构或零部件的随机疲劳寿命是非常有必要的。 2．ANSYS随机振动分析功能介绍 ANSYS随机振动分析功能十分强大，主要表现在以下方面： 1.具有位移、速度、加速度、力和压力等PSD类型； 2.能够考虑a阻尼、 阻尼、恒定阻尼比和频率相关阻 尼比；

3.能够定义基础和节点PSD激励； 4.能够考虑多个PSD激励之间的相关程度：共谱值、二 次谱值、空间关系和波传播关系等； 5.能够得到位移、应力、应变和力的三种结果数据： 1σ 位移解，1σ速度解和1σ加速度解； 3．利用ANSYS随机振动分析功能进行疲劳分析的一般原 理 在工程界，疲劳计算广泛采用名义应力法，即以S-N 曲线为依据进行寿命估算的方法，可以直接得到总寿命。下面围绕该方法举例说明ANSYS随机疲劳分析的一般原理。 当应力历程是随机过程时，疲劳计算相对比较复杂。但已经有许多种分析方法，这里仅介绍一种比较简单的方法，即Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法（应力区间如图1所示）： 应力区间 发生的时 间 -1σ ~+1σ68.3%的时间 -2σ ~+2σ27.1%的时间

汽车 车身结构CAE 分析报告

BODY CAE Loadcase Description 1. BIW 1.1 BIW static bending stiffness 1) Model setup The model comprises BIW with CMS front (in blue), front sub frame (in red), CMS rear (in yellow). 2) Load and constraints The force Fz creats a total of 4000N, and applied at the H points. Constraints location: 1) Middle of the crash beam; 2) Front suspension supports; 3) Rear subframe mouting points on the side member 3) Software Nastran. 4) Targets The bending rocker stiffness is 11 200N/mm. 5) Post Calculation of deflection from vertical displacement indicated by reading points at 4000N: w i=A,B = max. vertical displacement of reading points A and B (on rocker); ? ? ? ??+++-??? ??+=42F E D C B A w w w w w w f

丰田公司的团队文化案例分析报告

《组织行为学》案例分析报告 案例名称：丰田公司的团队文化 姓名：石茜 学号：1049721400593 专业班级：管研1403班（企管） 指导教师：罗帆 2014年1月10 日

丰田公司的团队文化案例分析报告 1 案例背景 1.1 丰田公司简介 丰田创立于1933年，是日本最大的汽车公司，也是世界十大汽车工业公司之一，早期的丰田牌、皇冠、光冠、花冠汽车名噪一时，近来的克雷西达、凌志豪华汽车也极负盛名。丰田汽车公司是一家总部设在日本爱知县丰田市和东京都文京区的汽车工业制造公司，隶属于日本三井财阀，其创始人丰田喜一郎出生于日本，毕业于东京帝国大学工学部机械专业。1929年底，丰田喜一郎亲自考察了欧美的汽车工业，1933年他在“丰田自动织布机制造所”设立了汽车部，丰田喜一郎的同学隈部一雄从德国给他买回一辆德国DKW牌前轮子驱动汽车，经过两年的拆装研究，终于1935年8月造出了一辆GI牌汽车。自此以后，丰田汽车公司自2008始逐渐取代通用汽车公司而成为全世界排行第一位的汽车生产厂商，其旗下品牌主要包括凌志、丰田等系列高中低端车型等。丰田公司的三个椭圆的标志是从1990年初开始使用的，标志中的大椭圆代表地球，中间由两个椭圆垂直组合成一个T字，代表丰田公司。它象征丰田公司立足于未来，对未来的信心和雄心，还象征着丰田公司立足于顾客，对顾客的保证，象征着用户的心和汽车厂家的心是连在一起的，具有相互信赖感，同时喻示着丰田的高超技术和革新潜力。 1.2 丰田公司的企业文化 正如丰田汽车公司创始人丰田喜一郎所说：“如果每个员工都能尽自己最大的努力去履行职责，就能产生强大的力量，并且这种力量可以形成一个力量环，创造极大的生产力！”丰田公司文化的核心在于五个方面：挑战、持续改善、现地现物、尊重员工和团队合作。 ⑴挑战。二次大战之后，丰田汽车公司创始人丰田喜一郎就提出“三年赶上美国”的目标，于是他们大胆创新，成就了今天的丰田生产方式TPS，仅仅二十年时间，丰田的生产效率从美国同行的八分之一提高到美国同行的五倍。2000年，丰田进一步挑战自我，提出“3年内削减30%的成本”的战略目标，开始实施降低成本的“CCC21”活动，丰田以汽车的173种主要零部件为对象，通过重新整合设计、生产、采购及供应商平台基本实现了该目标。 ⑵持续改善。在丰田生产线上设有一种安灯系统，任何一个人只要发现异常情况，他都可以凭自己的判断决定拉下安灯，让生产线停下来，使问题得到解决，避免将问题产品流入下工序。正是这样的行为方式帮助丰田建立了一个问题曝光

丰田品牌汽车营销案例分析报告

丰田品牌汽车营销案例分析报告 上海行健学院 信机系与机电工程系 名称：汽车营销 班级：10 汽车一班 姓名：叶伟玲 学号： 32号

目录 一、丰田纪事 (1) 1、初出茅庐 2、飞跃增长 3、驰骋天下 二、缔造者 (2) 佐吉 丰田喜一郎

石田退三 神谷正太郎 丰田英二 渡力捷昭 三、企业文化 (3) LOGO 追求创新 关注人性 四、品牌之路 (4) 1、生产方式 (4) （1）彻底合理化 （2）智能自动化 （3）三及时 （4）活用看板 2、生产运营体系 (5) （1）持续改进 （2）合作制胜 （3）顾客第一 （4）业务拓展 3、产品开发策略 (7) （1）注重调查 （2）挖掘需求

（3）适应变化 4、营销策略 (9) （1）低价制胜 （2）赢在分销 （3）绝妙促销 5、丰田品牌的公关表现 (14) 6、成本控制 (15) 7、管理模式 (16) 8、人才培养 (17)

丰田纪事 ·初出茅庐 1930年夏天，喜一郎在丰田纺织厂一旁设立了汽车研究室，为丰田汽车公司的发展迈出不凡的第一步。 1935年10月，丰田完成了搭载A型引擎的A型轿车的试车工作并开始投产。1945年10月，喜一郎制定“公司改进方针”对经营体制进行根本性的革命。 ·飞跃增长 1951年，丰田推出第一辆四轮驱动车---陆地巡洋舰 1953年，产量提高到了月产250辆以上 1957年10月，丰田汽车美国销售公司建立。 1962年6月，国内工厂生产汽车累计达到100万辆。 1969年9月，累计出口汽车达到100万辆。 1980年12月，国内年产汽车达到300万辆。 ·驰骋天下 1980年7月，第一服务站在中国北京建成。 1986年1月，丰田汽车国制造公司（现在的丰田肯塔基汽车制造有限公司）在美国成立。 1994年，在全球500家最大公司排名中，丰田位居第十五位，销售额达881亿美元。

Fe-safe疲劳分析功能详细介绍

Fe-safe疲劳分析功能详细介绍 SIMULIA FE-SAFE可定义载荷时间历程，用于处理一组有限元分析结果。 SIMULIA FE-SAFE能有效处理FEA分析的弹性应力结果和弹塑性应力结果，可组合多个载荷的时间历程。迭加多轴加载的时间历程，从而在模型的每个位置上都产生各个应力张量的复杂的时间历程。 SIMULIA FE-SAFE可进行序列工况的疲劳分析，数据集序列可以是一个瞬态分析的结果，也可以通过一系列离散事件来生成。如对发动机曲轴不同转角下的多个求解结果进行疲劳分析。 SIMULIA FE-SAFE可对复杂的块数据载荷进行分析，对于每个载荷条件，生成载荷的有限元结果数据集循环块。 SIMULIA FE-SAFE 可对载荷历程和序列载荷进行组合使用。

SIMULIA FE-SAFE可定义载荷文件，其中可包含一系列载荷块，每一载荷块又可定义一系列的载荷历程或序列载荷数据的组合。序列载荷数据是由于结构承受随时间变化载荷而引起的应力变化数据。 SIMULIA FE-SAFE可利用应力-寿命曲线、应变-寿命曲线，并可使用局部应力-应变法进行单轴和多轴疲劳分析。同时可以使用多种平均应力修正方法，也可采用用户定义的平均应力修正。具有很强的基于局部应力－应变技术的高级多轴疲劳分析功能，自动识别疲劳“热点”；对于运动部件，可针对给定的设计寿命，给出三维安全系数云图，显示疲劳寿命的设计余量。多轴Neuber准则用来计算循环中构件产生屈服引起的弹塑性应力应变。对于应力历程中的每一事件，利用材料记忆算法重新计算双轴条件下的循环应力－应变曲线。对多向载荷，在载荷历程上节点的主应力方向不断变化，因而临界平面的法向也在不断变化，在每个面上，剪切应变或正应变都采用雨流计数法，计算每个循环的疲劳损伤，使用Miner准则来计算节点的疲劳寿命，所有面上的最短疲劳寿命作为节点的疲劳寿命。 ?利用应力－寿命曲线进行单轴分析－Goodman、Gerber平均应力修正。 ?利用应变－寿命曲线进行单轴分析－Morrow、Smith-Watson-T opper平均应力修正。 ?利用局部应力－应变法进行多轴疲劳分析，可分别考虑最大剪应变（适用于延展性好的材料）、最大正应变（适用于脆性材料）、Brown-Miller组合剪应变

看汽车碰撞理论分析

从吸能说起看汽车碰撞理论分析 汽车碰撞的理论分析，具有高中物理知识的就可以看懂，好好学习学习！ 吸能对于车车碰撞是致命的，现在的车祸车车碰占80％以上，碰树撞墙掉悬崖毕竟 只是少数，转一篇帖子吧 当前汽车的碰撞实验的一个陷阱就是：不同车型都是对着质量和强度都是无限大 的被撞物冲击。然后以此作为证据，来证明自己汽车的安全性其实是差不多的，这是 极端错误的。 举个例子：拿鸡蛋对着锅台碰，你可以发现所有的鸡蛋碎了，而且都碎得差不 多，于是可以得出鸡蛋的安全性都差不多。可是你拿两个鸡蛋对碰呢，结果是一边损 坏一半吗？ 错！你会发现，一定只有一个鸡蛋碎了，同时另一个完好无损！ 问题出现了：为什么对着锅台碰都差不多，但是鸡蛋之间对碰却永远只有一个碎 了？这个实验结果与汽车碰撞有关系吗？ 原因就在于：当结构开始溃败时，刚度会急剧降低。让我们仔细看一下鸡蛋碰撞 的过程吧！1，两个鸡蛋开始碰撞一瞬间，结构都是完好的，刚性都是最大；2，随着 碰撞的继续，力量越来越大，于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败；3，不幸发生 了，开始溃败的结构刚度急剧降低，于是，开始溃败就意味着它永远溃败，于是所有 的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了。 我们在看看汽车之间的碰撞吧（撞锅台，大家的结果当然都一样！）。1，开 始，两车的结构都是完好的，都在以刚性对刚性；2，随着碰撞的继续，力量越来越 大，于是刚性较弱的A车的结构开始溃败，大家熟知的碰撞吸能区开始工作；3，不幸 再次发生，因为结构变形，A车的结构刚度反而更急剧降低，于是开始不停的"变 形、吸能"；4，在A车的吸能区溃缩到刚性的驾驶仓结构之前，另一车的主要结构保持 刚性，吸能区不工作。 结论：两车对碰，其中一个刚度较低的，吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，最终将承受所有形变，并吸收绝大部分的碰撞能量。

案例丰田人力资源管理的精髓

【案例】丰田人力资源管理的精髓 人事部门是一个极为强势的部门。一提到人事部门，丰田员工不自觉地产生一种敬畏心理。这是我去丰田公司研修过程中体会得最深的一点。 丰田人事部门的权威来自于多个方面，一方面源于人事部门是各项人事政策的制定者，员工成长的培养者和规划者。丰田人视人事政策为公司法律，“有法必依”，体现了丰田人极高的法制意识，也使得人事部门成为政策的化身。另一方面源于员工对人事部门的尊敬和信任，人事政策考虑问题全面、细致、长远，涉及到公司各个部门、各个领域，涉及到每个员工的近期、远期切身利益，而这些政策经过多年的宣传、实践，逐渐深入人心。此外，还源于丰田人事部门持续不断地培养并向各个部门输送了大量优秀管理人才。 丰田人事部门每年会招聘一批优秀人才，择其优者放到各地销售部门进行锻炼，然后再从中选拔部分有潜力的人才进入人事部门，从基础开始进行培养。这些人才逐步成熟、成长起来，成为人事管理、人才培养、职业规划等领域的专家，再通过岗位轮换派到世界各地丰田事业体的管理部门、营销部门担任要职，成为既懂销售又精通人事的管理者。 从人事部门出来的管理者，了解公司战略，熟悉公司文化，是丰田公司各项人事政策有力支持者和执行者，同时，人事

部门的工作经历使他们在人才培养、人才使用、团队建设、成本控制以及沟通交流等方面比其他部门管理者技高一筹。也正是由于这些原因，晋升会优于其它部门员工。丰田（中国）投资公司总经理叽贝匡志、一汽丰田销售公司总经理毛利悟就是比较典型的例子。 二、丰田HR“指挥棒”：丰田之路丰田公司的管理理念，即是大家都很熟悉的“丰田之路”，总括起来就是五个词语十四个字“挑战、改善、现地实践、尊重、团队协作”。“丰田之路”作为公司价值观，体现在丰田人经营管理的各个方面，为全球丰田事业体人力资源管理的“指挥棒”。 在丰田人力资源管理理念中，丰田公司把遵守规章制度放在第一位。遵守规章制度体现在三个方面：第一，规则、手续明确化；第二，严格并公平的运用规则；第三，规则的指导思想·内容必须向员工彻底贯彻。这对人力资源管理者提出了较高的要求，要让员工遵守规章制度，首先在制定制度时就必须全面考虑，每一个细节都应考虑相应的解决方案，广泛听取多方面意见，并对员工进行宣传说明，让每个员工都能充分理解、接受。只有员工充分理解、接受的规章制度，才能得到员工的尊重并有效执行。这也充分体现了对员工尊重。 如此形成的制度，如此的人力资源管理者在员工心目中才能真正具有权威。这一点是许多国内企业人力资源管理者急需

《汽车构造》实验报告

《汽车构造》 姓名：_____________________ 班级：_____________________ 学号：_____________________ 目录 目录 0 实验一汽车总体构造认识 0 实验二曲柄连杆机构、配气机构认识 (2) 实验三汽车传动系认识 (7) 实验一汽车总体构造认识 一、实验目的 汽车构造课程实验教学的主要目的是为了配合课堂教学，使学生建立起对汽车总体及各总成的感性认识，从而加深和巩固课堂所学知识。 1、掌握解汽车基本组成及各组成功用； 2、了解发动机总体结构和作用； 3、了解底盘的总体结构和作用； 4、了解车身的总体结构和作用。 二、实验内容 通过认真观察，分析各种汽车的整体结构及组成。掌握汽车的四大组成部分，各主要总成的名称和安装位置，发动机的基本构成。

三、实验步骤 学生在实验指导人员讲解下，对于不同型号的汽车和发动机进行动态的现场学习。1．观察各种汽车的整体结构及组成； 2．观察、了解各主要汽车总成的名称、安装位置和功用；3．根据实物了解发动机的基本构成。 四．分析讨论题 1、汽车由哪些部分组成？各个组成部分的功用是什么？请就你分析的汽车来说明。汽车主要 由四部分构成：发动机、底盘、车身、电子及电器设备 1)、发动机：汽车的核心，动力的提供者 2)、底盘：作为汽车的基体，发动机、车身、电器设备都直接或间接的安装在底盘上， 是使汽车运动并按驾驶员操纵而正常行驶的部件。 3)、车身：车身是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所。 4)、电器与电子设备：是使汽车行驶安全及驾驶员操纵方便以及其他方面所必要的。 2、观察各汽车的总布置形式。 1)、前置前驱：优点是动力流失小，传输快，容易驾驶，制造成本地，缺点是操控性跟不上，极限低，比如奥迪A8L 3.0 。 2)、前置后驱：优点是平稳，操控直接，驾驶极限高，缺点是动力流失比较大，因为要经过传动轴把发动机的动力传到后轮需要时间，所以对发动机的动力要求大，比如宝马的7系。 3)、前置四驱：优点是动力响应快，极限状态下车的稳定性好，弯道平稳，缺点是油耗大，操控不直接，比如奥迪的A8L 6.0 W12 。 4)、中置后驱：动力响应快，驾驶感受很直接，缺点是车辆难控制，对驾驶技术要求高，比如保时捷的波尔斯特。 5)、后置后驱：优点是动力响应极好，弯道提速快，终极操控，缺点是最难驾驶，一般的技术很难驾驭，比如保时捷911系列。 3、发动机的总体结构和工作过程分析(以汽油机为例) o

丰田汽车公司案例讨论

案例资料一：深陷召回泥潭的丰田汽车 制造业一直是日本民族的骄傲，精益求精、以质量为生命一直是日本制造的核心精神，而丰田正是日本制造的代表。自1936年丰田正式成立汽车工业公司，至1972年该公司累计生产汽车1000万辆。上世纪70年代是丰田汽车发展的黄金期，从1972年到1976年仅四年时间，丰田就生产了1000万辆汽车，到20世纪90年代初，丰田汽车年产量近500万辆，击败福特名列世界第二。此后，经过近20年的努力，丰田在2008年取代通用汽车而成为世界第一。 2009年丰田一共在世界各地销售781.3万辆汽车，同比减少12.9%，这相比2008年丰田892万辆的成绩，已经少了100多万辆。但丰田依然得益于金融危机的爆发，成功地将美国通用赶下了圣坛，成为了世界汽车业的霸主，不过似乎应了那句“盛极必衰”的中国古语，丰田开始接连不断地发生问题。 八方起火，深陷召回泥潭 早在2009年11月，丰田汽车公司因脚垫滑动卡住油门踏板缺陷召回426万辆汽车。2010年1月21日，丰田汽车宣布，因油门踏板存在质量问题，丰田汽车在美国召回包括凯美瑞、卡罗拉等主力车型在内的8款共计230万辆汽车。28日，丰田又在北美新召回109万辆油门踏板和脚垫存在问题的车辆，共涉及五款车型。同在28日，天津一汽丰田向国家质检总局提交召回报告，宣布召回75,552辆国产RAV4，几乎包含全部一汽丰田国产RAV4车型。1月29日，丰田汽车公司宣布在欧洲召回180万辆油门踏板存在隐患的车辆。 据统计，丰田从美国和加拿大已经大约召回555万辆脚垫存在隐患的汽车。这些汽车脚垫可能卡住油门踏板致使汽车突然加速，引发危险。 到2月1日，此次大规模全球召回汽车总数已超过800万辆，超过丰田去年781万辆的全球总销量。丰田公司发言人称公司正在做继续的调查看召回车型是否涉及拉丁美洲、中东和非洲市场。 2月5日，召回更扩大到日本国内。作为丰田公司新型环保汽车的主打产品、目前在日本最畅销的混合动力车普锐斯4日被曝刹车系统出现问题。据日本媒体5日报道，丰田已经决定在日美两大市场召回该车，总量预计为27万辆。 据悉，被投诉存在质量隐患的是2009年5月份开始发售的新版普锐斯。该车在特定条件下，制动系统会出现刹车困难的情况。新版普锐斯全部产自日本国内。截至目前，日本国土交通省共接到14宗投诉，丰田的销售商则收到77宗投诉。 丰田方面称，公司已经从2010年1月份起开始采取相应措施，在生产中更改了控制防抱死制动系统（ABS）的电脑程序。而接到投诉的销售商也对问题车进行了维修。 日本媒体认为，在丰田汽车因油门脚踏被大规模召回之际，其环保战略主打车普锐斯再曝质量问题，这将对丰田品牌形象及今后的战略发展产生重大影响。 赔钱丢脸，丰田遭受重创 据海外媒体报道，来自CSM Worldwide咨询公司的零配件专家估计每辆被召回的汽车的维修费用大约为25美元至30美元，不包括人工成本。如果按照召回800万辆车计算，丰田此次在维修方面的损失就高达2亿美元至2.4亿美元。

新能源汽车特拉斯车身结构材料分析报告

新能源汽车特斯产车身结构材料分析报告

目录 1.车身结构的组成构件 (5) 1.1汽车结构件 (5) 1.2汽车加强件 (5) 1.3汽车覆盖件 (6) 1.3.1发动机盖 (6) 1.3.2翼子板 (7) 1.3.3保险杠 (7) 1.3.4车顶盖 (7) 1.3.5车门 (8) 1.3.6行李箱盖 (8) 2.97%全铝车身，实现极致轻量化 (8) 2.1全铝车身简介 (8) 2.2特斯拉Model S的铝合金结构件 (9) 2.2.1悬挂系统采用镂空锻造铝合金 (10) 2.2.2罕见的铸铝横梁 (11) 2.2.3汽车覆盖件 (11) 2.2.4铝合金制轮毂 (11) 2.3全铝车身“鼻祖”——奥迪ASF车身主要参数 (11) 3.关键区域的高强度钢应用提高乘员安全 (12) 3.1高强度硼钢加固 (12) 3.2汽车防撞梁 (13) 4.特斯拉其他材料使用情况 (13) 5.投资建议 (13) 6.风险提示 (13)

图目录 图1汽车结构件示意图 (5) 图2汽车加强件示意图 (6) 图3汽车覆盖件示意图 (6) 图4发动机盖结构示意图 (7) 图5发动机盖与前翼子板结构示意图 (7) 图6汽车前后保险杠示意图 (7) 图7汽车车门结构示意图 (8) 图8奥迪A8全铝车身 (9) 图9汽车“白车身”——结构件示意图 (9) 图10特斯拉全铝车身 (10) 图11特斯拉Model S悬挂系统 (11) 图12奥迪A8（D5）车身结构材料示意图 (12)

表目录 表1奥迪A8系列白车身重量 (12) 表2特斯拉MODEL S前后防撞梁强度表(MPa) (13) 表3特斯拉MODEL S其他关键构件所用材料 (13)

丰田公司运营管理案例分析

丰田公司运营管理案例分析 一、丰田简介： 公司名称：丰田汽车公司 （TOYOTA MOTOR CORPORATION） 成立日期： 1937年8月28日 员工人数： 68,240人 （集团员工总计338,875人） 注册资金： 3,970亿日元（约为192亿人民币） 经营状况（2013年4月-2014年3月） (母子公司联合结算*) ●营业收入25兆6,919亿日元 ●营业收益2兆2,921亿日元 ●纯利润1兆8,231亿日元 * 联合结算子公司共542家控股相关公司共54家

从上图中可以看出，丰田在全球28个国家和地区（不包括日本本土）总共设有54家工厂，而这其中，美国一个国家就有12家工厂，占比接近20%。 下图是丰田在北美地区的工厂列表 丰田品质：丰田汽车以其享誉全球的丰田品质备受世界各国人民的信赖与喜爱。这归功于丰田人“顾客至上”的理念和由此形成的在开发、生产、销售及服务各领域中的综合实力。通过下图来简要了解一下丰田的生产方式——TPS。

二、导致丰田美国工厂座椅问题的原因 1、座椅挂钩设计问题； 2、供应商供应的座椅挂钩质量存在缺陷； 3、丰田汽车美国公司员工安装操作存在问题。 三、如何解决座椅问题 1、是否是设计问题 首先我们需要确认是否是座椅或座椅挂钩的设计问题导致的。根据案例可知，KFS是丰田汽车公司座椅的唯一供应商，地处日本的Tsutsumi工厂使用同样的设计方式，但是并未遇到类似问题。因此可以判断美国工厂的座椅问题不是由挂钩的设计问题所导致。 2、是否是质量问题 接下来，我们将目标锁定在座椅或座椅挂钩本身的质量问题上。如果确认是产品本身的质量问题，需要迅速与质量管控部门（Quality Control）、进货检查部门、KFS一起讨论解决问题的方法。请KFS限期解决，KFS方面，认真研究出现质量问题的关键点所在并试图改进，而丰田工厂的质量管控部门和进货检查部门则需要改进进货审查的标准，保证在产品到货时能第一时间发现潜在质量问题，避免问题的进一步升级。 3、员工安装操作问题 不可否认，在安装操作环节，也是有可能发生问题的。在确保产品质量无问题的基础上，我们需要检查作业人员是否存在误操作问题。由于Final 2刚刚接受一批新团队成员，新手操作不熟练非常可能导致出现座椅问题。如果确系是该方面的问题，要立刻对作业人员重新进行严格的操作培训，同时加强部门抽查和监管制度，派有经验的老员工在生产线上进行审查和指导。 四、导致丰田座椅问题的根本原因 丰田TPS生产方式的两大核心是自动化和准时化生产。准时化生产即JIT（just in time）生产方式。顾名思义，JIT的核心是“准时化”。而显然，如果某个环节或者零部件出现了潜在问题，就此停止生产线开始审查检测流程的话，必然会导致工期的耽误。这与JIT的初衷是不相符的。丰田汽车公司根据JIT原则，“把故障汽车继续顺着生产线流转下去”，这

斜齿轮轴疲劳寿命分析_关丽坤

第34卷第5期2013年10月 河南科技大学学报：自然科学版 Journal of Henan University of Science and Technology ：Natural Science Vol．34No．5Oct．2013 基金项目：内蒙古自治区自然科学基金项目（2012MS0717） 作者简介：关丽坤（1963－），女，辽宁沈阳人，教授，硕士，硕士生导师，主要从事机械结构强度及仿真分析研究．收稿日期：2012－12－31 文章编号：1672－6871（2013）05－0023－04 斜齿轮轴疲劳寿命分析 关丽坤，王宁宁 （内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010） 摘要：针对某钢厂210t 氧气顶吹转炉倾动机构减速机高速斜齿轮轴出现疲劳断裂的问题，采用ANSYS /FE-SAFE 疲劳软件对斜齿轮轴进行疲劳寿命分析，得到斜齿轮轴疲劳寿命和疲劳安全因数，确定疲劳寿命最短位置和实际断裂位置一致， 验证了分析的正确性，此分析为进一步结构优化提供了一定的参考。关键词：倾动机构；减速机；斜齿轮轴；疲劳寿命；结构优化中图分类号：TH133．2 文献标志码：A 0引言 氧气顶吹转炉倾动机构是用以转动炉体，以完成转炉兑铁水、出钢、加料、修炉等一系列工艺操作， 是实现转炉炼钢生产的关键设备之一［1］ 。某钢厂210t 氧气顶吹转炉倾动机构一级减速机高速斜齿轮轴出现断裂，断裂实物图如图1所示，由断裂的实物图并根据金属疲劳的破坏机理可以初步断定为疲劳 破坏［2］ 。本文应用ANSYS 软件对其进行静强度分析， 结合疲劳累计损伤理论法则和疲劳破坏的概念来查找断裂原因，并用专门的疲劳软件FE-SAFE 完成疲劳分析，为进一步的结构优化提供参考 。 图1斜齿轮轴断裂实物图 1 斜齿轮轴静强度分析 1．1 建立模型及结构简介 图2 斜齿轮轴三维模型 用SolidWorks 软件建立三维实体模型，如图 2所示。在图2中，1处连接制动器；2、4、5处装圆锥滚子轴承；3为斜齿轮；6处为断裂部位；7处连接电机。进行静强度分析之前需要对原模型进行 合理的简化， 这对分析精度影响不大，又节省时间［3］。 斜齿轮轴依靠3个双列圆锥滚子轴承支撑，引导它的旋转，并保证回转精度。一端通过键槽和电机联轴器相连；另一端和制动器相连，轴中间的斜齿轮和另一轴上的斜齿轮相啮合，传递运动和动力。轴承端处的螺纹上拧有锁紧螺母，起到固定轴承内圈的作用。

丰田案例分析报告(HBR分析法)

丰田汽车制造公司（美）分析报告 2010111040006 付博文 1.写作目的 对丰田美国工厂座椅问题的分析 2.立场陈述 JIT本身是一个非常好的生产理念，但是如果没有对临时问题的合理处理办法，一味运用JIT做到准时生产，座椅问题是无法从根本上避免的。 3.证明 案例中关键问题是座椅的挂钩出现容易折断的问题，直接影响了汽车的生产速率。我们先用鱼骨图来分析这个问题。 丰田的高层也是通过这样逐个寻找原因，首先对原材料供应问题来解决，原材料是不存在问题，然后在设计方面，根据日本丰田公司也是运用同样的设计来制作的，但是却没有出现问题，最后基本确定了是生产线的问题，然后再根据生产线了解，那么确定了是员工的操作问题。但是案例中并没有考虑有没有可能是自然环境造成的，比如湿度，气候抑或是生产线上的温度，在这方面出现问题的概率比较低，可能高层通过了调查，基本确定是人为问题，排除了自然问题。 通过最终确定下来的是原因使生产线上员工的操作问题。这对于丰田是一个挺致命的问题。要阐述问题的严重性，先大致了解一下丰田公司的jidoka原则——人工智能自动化质量控制。一个帮助机器和操作员，发现异常情况并立即停止生产的方法。它使得各工序能将质量融入生产，并且把人和机器分开，以利于更有效的工作。jidoka突显出问题，因为当问题一出现的时候，工作就立即被停止下来。通过消除缺陷的根源，来帮助改进质量。 如果操作员工遵循了jidoka原则，那么挂钩质量问题是可以避免的。换一句话说，美国丰田公司的生产系统已经偏离了日本总公司的要求，这才是问题的关键。在操作中，员工发现了这个质量问题，却没有及时停止生产，反而继续生产。后续的生产并不知道之前的问题，继续生产，导致问题到了成品的时候才解决。这时所耗损的成本就远远高于及时停止生产的成本，在下面一部分，我们着

结构振动疲劳研究的总结报告

结构振动疲劳研究的总结报告 南京航空航天大学振动工程研究所刘文光 （一）研究现状 疲劳作为结构失效的主要形式，它是指材料、零件和构件在交变载荷作用下，在某点或某些点产生局部的永久性损伤，并在一定循环次数后形成裂纹、并使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。早在19世纪中叶，随着蒸汽机的发明和铁路建设的发展，研究人员发现机车车轮结构在远小于其静强度极限载荷时发生交变应力破坏现象，由此提出并发展了不同于结构静强度破坏的结构疲劳破坏问题。由于工业、交通和国防技术的发展，结构疲劳失效问题遍布在航空、航天、能源、交通、建筑、化工等诸多领域，促使抗疲劳设计得到深入的发展和广泛的应用。另外，我们很容易发现在结构疲劳破坏问题中包含了一类重要的现象，那就是当交变载荷的频率与结构的某一阶（甚至某几阶）固有频率一致或比较接近时，结构将会发生共振，这时一定的激励将会产生更大的响应，使结构更加易于产生破坏。这类振动疲劳问题，说明结构的疲劳失效与结构的振动响应密切相关。为了揭示结构的疲劳失效与结构振动响应之间的内在规律，需要利用结构动力学的理论加以研究。 在工程实际中，结构受到外部激励总会产生不同的振动响应，因此，绝大部分结构的疲劳失效都与振动有关，实际上可以归结为振动疲劳问题。振动疲劳的研究是科学技术发展的必然要求，同时也是结构疲劳失效理论与结构动力学理论相结合的必然结果。迄今为止，很少有人系统地研究过振动疲劳问题。有关文献中即使提到振动疲劳一词，不同的学者也给出了不同的定义。文献[1]作者认为“振动疲劳是结构所受动态交变载荷(如振动、冲击、噪声载荷等)的频率分布与结构固有频率分布具有交集或相接近，从而使结构产生共振所导致的疲劳破坏现象，也可以直接说成是结构受到重复载荷作用激起结构共振所导致的疲劳破坏。所以只有结构在共振带宽内或其附近受到激励导致的共振破坏才属于振动疲劳破坏，否则都属于静态疲劳问题。”文献[2]作者认为：“当振动频率与结构模态频率相当时，即可视为振动疲劳问题；如果频率远小于结构模态频率时(频率在几或十几)，就是普通疲劳问题；当振动频率远大于结构模态频率，以至于与声波频率相当时，即可视为声疲劳进行处理。”文献[3]作者在其博士论文中也提到振动疲劳一词，它指出振动疲劳与噪声和频率有关，但没有揭示振动疲劳的内在本质。上述每一种定义，它都指出了振动疲劳与结构的固有频率、交变载荷的变化频率有关。为了进一步明确振动疲劳的含义，本文将振动疲劳定义为：“振动疲劳是指结构的疲劳破坏与结构的振动响应（包括结构固有频率、交变载荷变化频率、振动幅值、振动相位和结构的振型等模态）密切相关的失效现象，其破坏机理与静态疲劳破坏一致，它包括低频振动疲劳、共振振动疲劳和高频振动疲劳。” 上世纪60年代，S.H.Crandall[4]首先提出了振动疲劳的定义，它指出：“振动疲劳是指振动载荷作用下产生的具有不可逆且累积性的结构损伤或破坏。”这一定义对传统的疲劳理论，它并没有带来显著的改变，也没有涉及振动疲劳现象的动力学本质。之后，国内外陆续有部分学者展开了一些相关方面的研究。例如，文献[6]作者将高频振动实验方法引入非金属类桩基材料的疲劳损伤力学研究领域，对花岗岩、C30混凝土等非金属材料进行高频振动疲劳试验，描述该类材料在稳定状态下的循环应力应变特性，通过实验研究载荷幅值与振动频率对材料特性的影响，研究平均载荷与振幅比值对材料疲劳曲线的影响；文献[7]作者研究了装备中的小口径管道的振动疲劳问题；文献[8]作者利用有限元法，基于功率谱密度函数，在频域内分析了随机振动载荷作用下的疲劳破坏；文献[9]作者对国内外几十年来形成的主要的振动疲劳分析方法进行了归纳整理，为飞机设计和维修提供振动疲劳的设计与分析技术支持文献。还有很多研究人员[10~15]分别从不同的角度研究了振动疲劳问题。

丰田汽车制造公司案例分析

丰田汽车制造公司案例分析 1、座椅问题的背景： 案例讲述了20世纪80年代，丰田汽车公司在美国创建了丰田汽车制造公司（美国）（TMM）。TMM采用了丰田生产系统（TPS），坚持准时生产（JIT）和自动化缺陷控制两项原则，实现了高效率和高质量的汽车生产装配。但到了1992年，佳美出了新款车型，座椅样式由原来的5种样式增加到10种，出口到日本和中东的款式更是增加了18种不同的座椅样式。座椅样式的剧增，导致了座椅组和汽车不相匹配等各种座椅的问题，使产出率降低到不足85%，10个百分点的下降意味着每个班次少生产45辆汽车。装配部负责人弗里森需要尽快了解并解决座椅问题，并且完善座椅问题修复的系统，使产出率重新提高。 2、座椅问题的归纳： 从案例中，我们可以归纳出座椅问题主要有以下几个： （1）KFS有时会送来错误的座椅配件，这些座椅配件与任何一辆待返工的汽车都不匹配。（严重问题，影响产量） （2）从某个侧面角度上螺栓时，偶尔会出现串线问题，但团队领导应当可以使用螺纹工具在30秒内在线解决该问题。（容易解决） （3）有人偶尔因使用手工工具损坏座椅外罩，但他们回忆不起来最近发生的同样情况。（很少出现） （4）后座垫子的后面有个突出的钩子，钩子有时会绷断。但钩子的损坏频率已从每班次7次降低到每班次1次。（频率较低） 3、根据以上问题，弗里森需要建立问题恢复系统： 当前TMM对座椅问题的处理有标准化的响应措施： （1）团队成员在安装有缺陷的座椅前，拉一下安灯线将问题报告给团队领导。 （2）团队领导再拉一下安灯线表示收到信息，给相应汽车加上标签以提醒QC检查人员注意座椅问题。 （3）装配有缺陷的座椅的汽车在下线时被送到1号诊断区，检查出现的问题可否在那里得到解决。如果要更换座椅，那么汽车将转移到溢出停车区，在那里将订购替换座椅，等待KFS的特殊交付。有缺陷的座椅将被退回至KFS。 该措施能够解决每一台有缺陷座椅的汽车，且无需关闭整条生产线，因此该流程并没有问题。但措施仅是头痛医头的做法，不能根本性降低座椅的缺陷率，导致产量下降和过多的汽车进入溢出停车区进行离线操作。 因此，建议继续保留上述响应流程的同时，增加以下几项措施： 首先，要解决的问题是，KFS的配送准确率。与KFS磋商，建立奖惩措施。有效防止KFS配送不匹配的座椅配件（如一个月出现一次配送问题，KFS应赔偿5万美元影响产量费，如三个月内未出现一次配送问题，可奖励KFS公司1万美元）。根据双方认同的奖惩措施，大幅提高配送的准确率。 接着，是提高再订购的响应频率。目前KFS对于再订购是以一天两次的特别更换交付作为响应，建TMM应要求KFS更加灵活，根据当天的再订购数量来确

钢砼组合结构PBH剪力键的疲劳性能-最新年精选文档

钢砼组合结构PBH剪力键的疲劳性能 组合结构；剪力键；疲劳试验；疲劳寿命 ： PBH test model is designed and 240000 times fatigue tests were conducted to investigate the steel boxconcrete composite structure of PBH shear connector under repeated load fatigue performance. The fatigue failure pattern and test data are analysed. Take advantage of the finite element software to analysis the floor opening aperture，wear into the steel bar diameter， concrete strength influence of the PBH fatigue. Results showed that the PBH’s fatigue failure pattern is similar to static， which is concrete surface appear oblique splitting cracks，concrete tenor crushed， through the steel yield. Fatigue damage can be divided into beginning and development and damage three stages， the development stage accounted for 917% of the whole fatigue stage， structural stiffness in the beginning and development stages degradation slower，fast during the damage stage. Three parameters are of great influence on the fatigue life of PBH， among them through the bar diameter’s influence particularly prominent.

汽车碰撞原理的分析

汽车碰撞的原理 从吸能说起看汽车碰撞理论分析汽车碰撞的理论分析，具有高中物理知识的就可以看懂，好好学习学习！ 吸能对于车车碰撞是致命的，现在的车祸车车碰占80％以上，碰树撞墙掉悬崖毕竟只是少数，当前汽车的碰撞实验的一个陷阱就是：不同车型都是对着质量和强度都是无限大的被撞物冲击。然后以此作为证据，来证明自己汽车的安全性其实是差不多的，这是极端错误的。举个例子：拿鸡蛋对着锅台碰，你可以发现所有的鸡蛋碎了，而且都碎得差不多，于是可以得出鸡蛋的安全性都差不多。可是你拿两个鸡蛋对碰呢，结果是一边损坏一半吗？错！你会发现，一定只有一个鸡蛋碎了，同时另一个完好无损！问题出现了：为什么对着锅台碰都差不多，但是鸡蛋之间对碰却永远只有一个碎了？这个实验结果与汽车碰撞有关系吗？原因就在于：当结构开始溃败时，刚度会急剧降低。让我们仔细看一下鸡蛋碰撞的过程吧！1，两个鸡蛋开始碰撞一瞬间，结构都是完好的，刚性都是最大；2，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败；3，不幸发生了，开始溃败的结构刚度急剧降低，于是，开始溃败就意味着它永远溃败，于是所有的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了。我们在看看汽车之间的碰撞吧（撞锅台，大家的结果当然都一样！）。1，开始，两车的结构都是完好的，都在以刚性对刚性；2，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是刚性较弱的A车的结构开始溃败，大家熟知的碰撞吸能区开始工作；3，不幸再次发生，因为结构变形，A车的结构刚度反而更急剧降低，于是开始不停的“变形、吸能”；4，在A车的吸能区溃缩到刚性的驾驶仓结构之前，另一车的主要结构保持刚性，吸能区不工作。结论：两车对碰，其中一个刚度较低的，吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，最终将承受所有形变，并吸收绝大部分的碰撞能量。这就是为什么你总可以看到，两车碰撞时，往往一车的结构几乎完好无损，另一车已经是稀哩哗啦拖去大修！回到最近一个一直很热的话题：钢板的厚度对安全性有影响吗？答案不仅是肯定的，而且大得超出你的想象：钢板薄20％不是意味着安全性下降20％或者损失增大20％，而是意味着你的吸能区将先对手而工作，并将持续工作到被更硬的东西顶住（可能是你的驾驶舱），并承担几乎全部的碰撞形变损失！总结：在车与车的碰撞中，输家通吃。所以一个拿汽车的刚度开玩笑的车厂，它根本不在乎你的生命。你永远不能在碰撞实验中看到，不同车型之间的碰撞。因为哪怕就弱那么一点，结果就是零和一的区别！太惨了！看到就没人买了！ 附：一些特殊例子的解释：一，轻微碰撞，两车的车灯都碎了。解释：强度高的车灯先碰碎了强度低的车灯，但是在继续的过程中，被后面强度更高的金属杠撞碎。所以在碰撞的瞬间，还是只有一个破碎！二，中等碰撞，B车防撞杠有轻微痕迹，A车严重变形。解释：塑胶防撞杠弹性大，所以实际上两车的吸能区的前杠直接隔着杠相抵。强度高的那个吸能区不变形，强度低的那个吸能区变形后，导致较严重的严重损坏。三，猛烈碰撞，两车的吸能区都溃败了。解释：1，刚度低的A车吸能区先溃败退缩，一直到被刚性很强的驾驶舱结构抵住。2，如果还有能量，B车车头吸能区不敌A车驾驶舱，也开始溃败吸能。3，最后如果还有能量，两车驾驶仓结构直接碰撞。聪明的你应该可以看出，刚度高的B车驾驶员在缓冲两次后才发生驾驶舱的直接碰撞，你希望是在那个车里面！四，吸能区的结构复杂多了，哪是鸡蛋可以比的。解释：结构的完整性是刚度的最重要保证。越复杂的结构一旦开始溃散，刚性消失的越快。这就是为什么日本车和欧洲车碰撞的时候，日本车就是个活动的棺材……，其实在两车相撞时，你自己才是最大的杀手，或者说是你自己的惯性将你撞散的。举个极端的例子，2个同样大小的球体，一个是石头另一个是木头制成，在迎面向碰时，碰撞的结果是木质球向相反的方向运动，而石质球则保持原先的轨迹，但减速运动，同时根据物理公式可以得到以下结论： 1、两球碰撞初期有各自的速度，但相对速度是相同的，从矢量上来看方向相反。 2、在碰撞的瞬间，相互传递各自的能量。 3、碰撞结束后，