少片變截面鋼板彈簧計算機輔助設計關鍵技術研究.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,對汽車整車性能起著至關重要地影響。然而,目前鋼板彈簧生產企業(yè)尚存在著設計效率及開發(fā)的數字化水平不高,自主創(chuàng)新能力不足的問題。因此針對這些問題,本文對少片變截面鋼板彈簧分別進行了數學模型、設計計算、有限元分析、計算機輔助設計系統(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算機輔助設計方法。本文的主要研究內容如下:
　　(1)研究了少片變截面鋼板彈簧的設計計算方法。首先闡述了汽車鋼

2、板彈簧設計計算的力學基礎并介紹了五種汽車鋼板彈簧的設計計算方法及其優(yōu)缺點;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力的計算方法,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)下為例進行了實例計算。
　　(2)利用有限元的方法對少片變截面鋼板彈簧進行了靜、動剛度仿真分析。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,然后對其分別進行了強度、靜剛度和動剛度分析

3、計算。靜剛度仿真結果與理論計算值誤差僅為5.06％,最大等效應力值基本小于板簧的極限應力值。證明采用理論計算與有限元分析相結合的方式求解板簧靜剛度以及討論其強度的方法是可行的。這為企業(yè)在減少樣品試驗次數的情況下便能快速掌握板簧靜剛度特性,甚至在生產時完全取消樣品試驗環(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,具有實際意義。
　　然后,探討了板簧的動剛度特性以及在受到形如正弦激勵下,激勵頻率對少片變截面鋼板彈簧動剛度的影響。