少片變截面鋼板彈簧計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、少片變截面鋼板彈簧作為載貨汽車承載的重要組成部件,對(duì)汽車整車性能起著至關(guān)重要地影響。然而,目前鋼板彈簧生產(chǎn)企業(yè)尚存在著設(shè)計(jì)效率及開發(fā)的數(shù)字化水平不高,自主創(chuàng)新能力不足的問題。因此針對(duì)這些問題,本文對(duì)少片變截面鋼板彈簧分別進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)計(jì)算、有限元分析、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)等方面的研究,提出了一種少片變截面鋼板彈簧計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究了少片變截面鋼板彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。首先闡述了汽車鋼

2、板彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算的力學(xué)基礎(chǔ)并介紹了五種汽車鋼板彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算方法及其優(yōu)缺點(diǎn);然后分別探討了拋物線形和梯形少片變截面鋼板彈簧剛度和應(yīng)力的計(jì)算方法,并給出了變截面處輪廓線選型的原則;最后以少片變截面鋼板彈簧在U型螺栓夾緊狀態(tài)下為例進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。
　　(2)利用有限元的方法對(duì)少片變截面鋼板彈簧進(jìn)行了靜、動(dòng)剛度仿真分析。首先,在CAE分析軟件ANSYS14.0中建立了少片變截面鋼板彈簧有限元模型,然后對(duì)其分別進(jìn)行了強(qiáng)度、靜剛度和動(dòng)剛度分析

3、計(jì)算。靜剛度仿真結(jié)果與理論計(jì)算值誤差僅為5.06％,最大等效應(yīng)力值基本小于板簧的極限應(yīng)力值。證明采用理論計(jì)算與有限元分析相結(jié)合的方式求解板簧靜剛度以及討論其強(qiáng)度的方法是可行的。這為企業(yè)在減少樣品試驗(yàn)次數(shù)的情況下便能快速掌握板簧靜剛度特性,甚至在生產(chǎn)時(shí)完全取消樣品試驗(yàn)環(huán)節(jié)便能制造出性能良好的板簧提供了一種方法上的探索,具有實(shí)際意義。
　　然后,探討了板簧的動(dòng)剛度特性以及在受到形如正弦激勵(lì)下,激勵(lì)頻率對(duì)少片變截面鋼板彈簧動(dòng)剛度的影響。