三段式漸變剛度鋼板彈簧的CAE分析與研究.pdf

1、鋼板彈簧是汽車非獨(dú)立懸掛裝置中常用的一種彈性元件。三段式漸變剛度鋼板彈簧是目前懸架剛度曲線與懸架理想剛度曲線最接近的鋼板彈簧懸架，正在被推廣使用，而且隨著漸變剛度鋼板彈簧生產(chǎn)工藝的發(fā)展，它的使用范圍正在不斷擴(kuò)大。本文在對三段式漸變剛度鋼板彈簧基于接觸摩擦的有限元分析的基礎(chǔ)上，對其性能模擬分析研究。
　　 本文首先利用廠方提供的板簧參數(shù)，根據(jù)該型號三段式漸變剛度鋼板彈簧的三維尺寸、曲率半徑和自由弧高等設(shè)計(jì)參數(shù)，使用UG建立每一片鋼

2、板彈簧簧片的三維實(shí)體模型，并對各片空間位置進(jìn)行初步定位。
　　 其次，對建成的鋼板彈簧三維模型，利用HyperMesh軟件進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分，并在兩簧片的接觸區(qū)域生成ANSYS軟件所提供的接觸單元，建立起三段式漸變剛度鋼板彈簧的有限元模型。通過適當(dāng)?shù)奶匦赃x取，模擬簧片間的非線性接觸摩擦；模擬裝配夾緊過程施加的載荷約束，并計(jì)算該過程中鋼板彈簧內(nèi)部產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力；模擬三段式漸變剛度鋼板彈簧懸架彈性特性試驗(yàn)，計(jì)算得出裝配后鋼板彈簧懸架的剛

3、度曲線，并與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果比較，確定計(jì)算剛度的正確性。
　　 最后，利用材料的S-N曲線，并考慮鋼板彈簧實(shí)際的零部件特征對其疲勞壽命的影響，利用ANSYS/Fatigue模塊進(jìn)行疲勞計(jì)算，確定出鋼板彈簧的疲勞危險(xiǎn)區(qū)域以及疲勞壽命。根據(jù)機(jī)械振動學(xué)原理，對鋼板彈簧進(jìn)行阻尼特性仿真分析，計(jì)算出該型號三段式漸變剛度鋼板彈簧懸架的阻尼比，為減振器設(shè)計(jì)提供參考意見。
　　 本文基于接觸摩擦的有限元法，對某型號三段式漸變剛度鋼板彈簧進(jìn)行