柔性鋼板彈簧參數(shù)化建模模塊的開發(fā)及其應(yīng)用.pdf

1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目柔性鋼板彈簧參數(shù)化建模模塊的開發(fā)及其應(yīng)用（英文英文）DevelopApplicatTheParametricModelingModuleofFlexibleLeafSpring研究生學(xué)號(hào):112011124研究生姓名:張秉梁指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)職務(wù):蔣廷彪教授申請(qǐng)學(xué)位門類:工學(xué)學(xué)科、專業(yè):機(jī)械制造及其自動(dòng)化提交論文日期:2014年4月論文答辯日期:2014年6月摘要I摘要鋼板彈簧作為汽車懸架

2、系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，其剛度特性和阻尼特性對(duì)車輛的行駛平順性、操作穩(wěn)定性有極其重要的影響。由于鋼板彈簧存在預(yù)應(yīng)力、摩擦、大變形等非線性因素，給建立鋼板彈簧的動(dòng)力學(xué)模型帶來了很大的困難。采用虛擬樣機(jī)技術(shù)和有限元技術(shù)相結(jié)合的方法，在ADAMS中開發(fā)柔性鋼板彈簧建模模塊，實(shí)現(xiàn)鋼板彈簧的快速參數(shù)化建模，對(duì)提高鋼板彈簧模型精度和促進(jìn)汽車整車仿真研究具有一定的工程使用價(jià)值。本文以多片鋼板彈簧為研究對(duì)象，對(duì)開發(fā)柔性鋼板彈簧建模模塊和柔性鋼板彈簧模型的動(dòng)

3、特性做了較為深入的研究。具體工作內(nèi)容如下：（1）根據(jù)多片鋼板彈簧的現(xiàn)代設(shè)計(jì)計(jì)算理論，確定了建立鋼板彈簧模型所需要的長(zhǎng)度、寬度、厚度、曲率半徑和弧高等基本尺寸參數(shù)，并對(duì)ADAMS的關(guān)于柔性體的二次開發(fā)的流程進(jìn)行了相關(guān)的了解和掌握。（2）以ADAMS軟件為二次開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)了柔性鋼板彈簧的參數(shù)化建模模塊，該模塊以菜單和對(duì)話框?yàn)槿藱C(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)了鋼板彈簧模型參數(shù)的可視化輸入和修改，并能夠根據(jù)輸入工況載荷參數(shù)完成仿真。（3）研究柔性鋼板彈簧的

4、動(dòng)特性。施加準(zhǔn)靜態(tài)載荷，仿真得到鋼板彈簧的靜剛度曲線，分析了靜剛度隨板簧變形增大而逐漸增大的原因。由于靜剛度曲線的起始部分的特殊性，給出使用瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)剛度來描述汽車在平坦路面上的大振幅振動(dòng)剛度，分別仿真計(jì)算了汽車在空載、半載和滿載時(shí)的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)剛度的值，得到的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)剛度大于該狀態(tài)下的靜剛度。在研究鋼板彈簧阻尼特性時(shí)，將模型作為自由振動(dòng)系統(tǒng)，通過計(jì)算其振幅衰減得到鋼板彈簧的等效阻尼比，因此仿真計(jì)算了車輛以不同速度經(jīng)過減速帶（相當(dāng)于施加不同頻

5、率的載荷）時(shí)鋼板彈簧的等效阻尼比，得到隨頻率增大等效阻尼比減小的結(jié)論。最后定量地分析了常常在建模時(shí)忽略的裝配預(yù)應(yīng)力和摩擦因素對(duì)鋼板彈簧剛度的影響大小，因其影響較小，因此在簡(jiǎn)化模型中可以忽略預(yù)應(yīng)力和摩擦對(duì)靜剛度的影響。（4）驗(yàn)證分析模型動(dòng)特性的準(zhǔn)確性。使用已經(jīng)成熟的LeafSpring插件建立離散梁鋼板彈簧模型驗(yàn)證分析了柔性鋼板彈簧的靜態(tài)剛度的準(zhǔn)確性；分析基于力控阻尼的板簧模型的小振幅強(qiáng)動(dòng)態(tài)特性，驗(yàn)證了瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)剛度特性的可行性；通過計(jì)算摩