胀压成形重型货车桥壳设计及扭转工况性能分析

王连东，宋希亮，李莹莹，崔亚平，武婷 （1.燕山大学车辆与能源学院； 2.燕山大学河北省特种运载装备重点实验室）

摘要：重型货车桥壳尺寸大、承载重，桥包部分受力复杂，在开发试验及工程应用中存在开裂现象。本文中提出了无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳设计方法，给出了胀压成形工艺流程；设计并试制出1∶1的轴荷11. 5 t重型货车桥壳样件，通过胀压成形过程的有限元模拟，揭示了桥壳的壁厚变化以及后盖过渡圆弧面的应力分布规律，揭示出桥包的变形强化系数达到1. 37~1. 61。通过在桥壳样件上推力座施加65 kN纵向力的扭转工况静强度模拟及试验，揭示出桥包部分的切向应变和法向应变最大为317με、每米轮距的最大纵向变形小于0. 91 mm，并给出了桥包前平面高出两侧宽度、无缝钢管壁厚的设计依据。基于实车采集载荷谱下进行扭转工况的疲劳试验，胀压成形桥壳样件经过5个阶段共计141. 9万次的循环，仍保持完好未失效。研究结果表明，无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳质量轻、强度刚度高，为彻底解决桥包的失效问题提供了重要参考。

关键词：重型货车；胀压成形；桥壳设计；扭转工况；性能分析