汽車鋼板彈簧的振動特性分析與優(yōu)化.pdf

1、鋼板彈簧是汽車上的一個高負荷安全部件，雖然其結(jié)構(gòu)簡單，但計算方法比較復(fù)雜。合理確定板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能是提高整車設(shè)計水平的一個關(guān)鍵因素，同時對提高板簧的使用壽命、汽車行駛平順性和汽車安全性都具有重要意義。鋼板彈簧工作過程中存在大變形、接觸以及摩擦等非線性因素，增加了其精確設(shè)計的難度。CAE技術(shù)的不斷發(fā)展和在工程中的成功應(yīng)用，為鋼板彈簧的設(shè)計和分析提供了有力工具。針對某卡車懸架鋼板彈簧的振動特性、力學(xué)性能以及優(yōu)化設(shè)計問題，本文研究的主要內(nèi)

2、容歸納如下：
　　(1)考慮鋼板彈簧在實際工作過程中的大變形、片間接觸和摩擦等非線性因素，利用結(jié)構(gòu)非線性有限元方法建立了鋼板彈簧的計算模型。提出了一種分析相鄰葉片接觸對的接觸壓力和應(yīng)力分布分析方法。分析了不同摩擦系數(shù)和載荷情況下的變形、等效應(yīng)力以及接觸摩擦力對板簧力學(xué)性能的影響。研究了不同簧片接觸對之間接觸壓力關(guān)系、摩擦應(yīng)力關(guān)系和接觸總應(yīng)力關(guān)系。
　　(2)結(jié)合機械振動理論，提出了板簧受混合正弦激勵的分析方法。分析了板簧在單

3、獨正弦激勵和混合正弦激勵下的振動響應(yīng)和頻譜特性。研究了單獨正弦激勵下，摩擦系數(shù)、激勵振幅和激勵頻率對板簧遲滯特性和阻尼特性的影響。分析了正弦激勵下相鄰接觸對之間接觸壓力的相關(guān)性。
　　(3)采用多體系統(tǒng)動力學(xué)和非線性有限元相結(jié)合的方法，利用ADAMS和ANSYS軟件建立了鋼板彈簧的多柔體模型?？紤]板簧片間的接觸和摩擦，對板簧的振動特性進行仿真分析。
　　(4)應(yīng)用ANSYS中的APDL設(shè)計語言對多片等截面鋼板彈簧進行優(yōu)化設(shè)計