基于SMA復(fù)合材料板簧的半主動(dòng)懸架研究.pdf

1、傳統(tǒng)被動(dòng)懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但只是優(yōu)化折衷；主動(dòng)懸架系統(tǒng)舒適性和穩(wěn)定性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗大、成本高，經(jīng)濟(jì)性差；半主動(dòng)懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、可靠性高、耗能少，性能趨于主動(dòng)懸架。因此，半主動(dòng)懸架系統(tǒng)技術(shù)受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者和汽車(chē)開(kāi)發(fā)商的重視。常規(guī)板簧不能隨車(chē)輪和車(chē)身垂向位移、垂向加速度這些狀態(tài)量的變化而主動(dòng)改變剛度，也不能隨路面信息不規(guī)則變化而主動(dòng)改變剛度，這顯然不符合先進(jìn)懸架對(duì)彈性元件的苛刻要求。
　　基于空氣彈簧的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，因結(jié)

2、構(gòu)復(fù)雜、維修麻煩以及尺寸大，造成布置困難，目前多數(shù)在大型車(chē)上采用。所以，開(kāi)發(fā)一款舒適性、穩(wěn)定性、平順性以及經(jīng)濟(jì)性的懸架尤為必要。本文提出了剛度既能隨車(chē)載負(fù)荷，又能隨車(chē)身狀態(tài)（車(chē)身和車(chē)輪垂向位移、垂向加速度），同時(shí)可根據(jù)路況信息不規(guī)則變化剛度可調(diào)節(jié)的SMA板簧理論分析模型。
　　形狀記憶合金（SMA）作為性能優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)器埋入復(fù)合材料板簧內(nèi)部，加以約束，調(diào)節(jié)溫度可改變板簧剛度，針對(duì)目前對(duì)SMA復(fù)合材料板簧剛度特性尚缺乏深入的研究的現(xiàn)狀

3、，根據(jù)經(jīng)典力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和SMA力學(xué)理論，建立了SMA板簧的力學(xué)模型，在MATLAB環(huán)境下編程計(jì)算，結(jié)果揭示了溫度變化、SMA含量、鋪層方式對(duì)板簧剛度的影響規(guī)律。
　　為了驗(yàn)證SMA板簧力學(xué)模型以及計(jì)算結(jié)果的正確性，在通用有限元分析軟件ANSYS環(huán)境下建立了SMA板簧實(shí)體模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，計(jì)算板簧在三個(gè)溫度點(diǎn)下的剛度值。經(jīng)比較，ANSYS環(huán)境下得到的板簧剛度值與板簧力學(xué)模型所推導(dǎo)剛度公式計(jì)算的結(jié)果基本一致