基于ALGOR數(shù)值模擬的鋼板彈簧力學(xué)性能研究.pdf

1、鋼板彈簧作為懸架系統(tǒng)中的重要彈性元件，其力學(xué)特性評(píng)估和疲勞壽命預(yù)測(cè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)至關(guān)重要，往往需要對(duì)鋼板彈簧進(jìn)行精確的仿真計(jì)算。
　　本論文針對(duì)某型號(hào)的多片鋼板彈簧產(chǎn)品，利用Auotodesk Inventor軟件參數(shù)化技術(shù)，完成幾何模型的建立，應(yīng)用ALGOR有限元軟件的非線性MES模塊研究鋼板彈簧強(qiáng)度和剛度特性，通過(guò)ALGOR-Fatigue Wizard進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和仿真結(jié)果，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了輕量化改進(jìn)。
　

2、　在對(duì)鋼板彈簧結(jié)構(gòu)特性研究中，提出了模型簡(jiǎn)化方式和載荷邊界等效方式，對(duì)裝配過(guò)程產(chǎn)生的最大預(yù)緊力和預(yù)應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算，研究了預(yù)緊力隨裝配過(guò)程的變化特性，通過(guò)模擬鋼板彈簧載荷的加載與卸載過(guò)程，研究其剛度特性和應(yīng)力特性，對(duì)比驗(yàn)證了剛度和強(qiáng)度的理論計(jì)算和仿真結(jié)果。在模擬過(guò)程中，就非線性計(jì)算時(shí)如何加快收斂進(jìn)行了探討。
　　疲勞壽命特性是鋼板彈簧設(shè)計(jì)中關(guān)鍵指標(biāo)之一，本文利用應(yīng)力疲勞法對(duì)鋼板彈簧在交變載荷作用下的疲勞壽命特性進(jìn)行了研究，交變載荷以

3、瞬態(tài)分析方式模擬，提出了S-N曲線獲取方法，對(duì)比分析Gerber與Goodman修正方式之間的差異。在分析過(guò)程中考慮了應(yīng)力集中、材料表面處理等因素。
　　根據(jù)仿真結(jié)果利用Inventor軟件建立了鋼板彈簧參數(shù)化的CAD模型，并將參數(shù)化的CAD模型導(dǎo)入ALGOR，綜合整車布置等情況，直接進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。
　　研究發(fā)現(xiàn)，鋼板彈簧裝配總成時(shí)的預(yù)緊力隨簧片間隙縮小而增大，其預(yù)應(yīng)力與理論計(jì)算結(jié)果基本一致。在滿載作用下，最大應(yīng)力結(jié)果滿足強(qiáng)