基于有限元的某多片鋼板彈簧性能仿真研究.pdf

1、鋼板彈簧是汽車非獨立懸掛裝置中常用的一種彈性元件。其作用是傳遞車輪與車身之間的力和力矩，緩和由于路面不平而傳遞給車身的沖擊載荷，衰減沖擊載荷所引起的振動，保證車輛的行駛平順性。鋼板彈簧結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，成本低廉，在懸掛系統(tǒng)中可兼起導向作用，因此得到極為廣泛的應(yīng)用，其疲勞特性與阻尼特性對車輛行駛的可靠性和安全性有重要意義。本文在對多片鋼板彈簧結(jié)構(gòu)應(yīng)力有限元分析的基礎(chǔ)上，對其進行性能的模擬分析研究。 利用UG/GRIP語言，編寫二

2、次開發(fā)程序，建立鋼板彈簧各簧片自由狀態(tài)下的參數(shù)化三維模型。根據(jù)該型號多片鋼板彈簧的三維尺寸、曲率半徑和自由弧高等設(shè)計參數(shù)，建立每一片鋼板彈簧簧片的三維實體模型。參數(shù)化建模簡化了復雜煩瑣的建模過程，為模型的修改以及其他型號鋼板彈簧三維模型的建立提供了方便。 根據(jù)建成的鋼板彈簧三維模型，利用ANSYS軟件進行映射網(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，建立起多片鋼板彈簧的有限元模型。通過適當?shù)奶匦赃x取，模擬

3、簧片間的非線性接觸。模擬裝配夾緊過程施加的載荷約束，并計算該過程中鋼板彈簧內(nèi)部產(chǎn)生的預應(yīng)力，驗證模型裝配的正確性。模擬鋼板彈簧剛度試驗，計算裝配后鋼板彈簧的剛度，并與實際試驗結(jié)果比較，驗證模型的正確性。 利用材料的S-N曲線，并考慮鋼板彈簧實際的零部件特征對其疲勞壽命的影響，利用ANSYS疲勞分析模塊進行疲勞計算，確定出鋼板彈簧的疲勞危險區(qū)域以及疲勞壽命，并與試驗得出的疲勞壽命做對比。根據(jù)機械振動學原理，對鋼板彈簧進行阻尼特性仿