A Study on the Stiffness Characteristics of Multi-Leaf Spring with Consideration of Contact Friction

建立某重型载货汽车后悬架12片等厚钢板弹簧自由状态模型,利用ANSYS软件的接触非线性功能,进行钢板弹簧的刚度特性分析,得到其载荷-变形曲线和应力分布;同时对钢板弹簧进行试验.结果表明,刚度的计算值和测试值基本吻合,应力的计算值和测试值误差较小,说明有限元分析能精确地模拟各簧片间的接触和摩擦问题,真实反映钢板弹簧的受力和变形情况.     

钢板弹簧迟滞特性分析

钢板弹簧的非线性迟滞特性对重型商用车的行驶平顺性、制动性及车辆对路面响应有着重要影响。利用APDL语言,在ANSYS中考虑了钢板弹簧的接触非线性、大变形、板间摩擦及装配预紧力,建立了某重型商用车钢板弹簧的1/4有限元力学模型。对其进行了静力学及瞬态动力学分析,得出了其加载与卸载的载荷-位移曲线,讨论了在正弦激励下板间摩擦因数、激励振幅及频率对钢板弹簧迟滞特性的影响,经分析得出:钢板弹簧的阻尼力随着摩擦因数的增大而增大,随着激励频率的增大而减小,随着幅值的增大而增大。该方法为今后钢板弹簧的设计制造及仿真分析提供相关参考。     

钢板弹簧三连杆模型参数辨识研究

钢板弹簧三连杆模型结构能够准确描述悬架垂直刚度特性,适用于计算路面载荷及平顺性分析.应用有限元软件计算钢板弹簧悬架刚度特性及导向特性,以此为基础通过集成优化方法及逆向求解方法辨识三连杆模型参数,并通过纵向力工况验证了模型的正确性.     

汽车悬架用空气弹簧的非线性有限元分析

讨论了空气弹簧的材料、几何、接触、载荷等非线性力学特征，提出了运用非线性有限元法对空气弹簧进行结构分析的思路，并对某型汽车空气弹簧进行了充气变形与刚度特性分析，刚度特性的有限元分析结果与试验结果吻合较好。     

不同摩擦系数的钢板弹簧动态特性分析

利用有限元方法,分析了某型钢板弹簧的刚度特性,讨论了摩擦系数对钢板弹簧刚度特性及动特性的影响。采用有限元方法分析了不同摩擦系数下钢板弹簧的动特性,并根据这些结果对钢板弹簧的非线性恢复力进行了拟合,并以此为基础分析了悬架在简谐激励下的动态响应特性,重点讨论了摩擦系数对其的影响。分析结果表明,摩擦系数对悬架动特性影响显著,当摩擦系数增加到一定程度时系统出现了混沌运动。     

膜片弹簧力学特性有限元分析

考虑了膜片弹簧与压盘和支承环之间的接触、摩擦等实际因素,建立了膜片弹簧大端受载的精确有限元模型,分析得到膜片弹簧的载荷-位移特性和应力-位移特性。通过与试验结果的对比,表明有限元分析得到的结果比传统的A-L公式计算结果更精确,可用于膜片弹簧的实际设计。     

少片钢板弹簧力学特性有限元分析

以试验工况为基础,考虑簧片间的非线性接触,建立了钢板弹簧装配及加载状态的精确有限元模型,通过有限元分析和应力叠加计算得到钢板弹簧接近实际工况的应力分布和弹簧刚度.     

钢板弹簧迟滞特性的有限元分析

利用ANSYS有限元软件提供的面－面接触单元，分析了钢板弹簧的迟滞特性，叶片间的正压力和摩擦力用这些接触单元的节点力来代替；给出了加载和卸载过程的载荷－变形特性图；并结合实例分析了不同摩擦系数对钢板弹簧迟滞特性和阻尼特性的影响。此外，还分析了钢板弹簧在受到不同频率和振幅的正弦激励时所产生的等效阻尼。     

EGR泵总成托架动态特性研究

在发动机运行过程中,由于EGR泵总成托架受到电机、压气机转子离心载荷以及压气机出口气体推力的作用,在设计阶段对托架的动态特性进行研究十分重要。基于分形接触刚度理论计算得到托架与电机螺栓连接处的接触刚度,用弹簧单元将接合面接触刚度应用到计算中。通过Abaqus有限元软件计算得到EGR泵总成托架的固有频率及振型,对在载荷激励作用下托架整体的动态响应进行了仿真。为托架结构优化提供参考。     

钢板弹簧迟滞特性的试验与仿真研究EI北大核心CSCD

利用动态试验和有限元仿真对某载货汽车后悬架钢板弹簧的"频变"和"幅变"特性进行了研究。结果表明,仿真结果与试验结果很好地吻合,而加载幅值对钢板弹簧的迟滞曲线影响较大,而加载频率对其影响甚微。最后通过仿真进一步考察了钢板弹簧片间接触摩擦因数、接触面积、接触阻尼以及预紧力对板簧迟滞特性的影响,为钢板弹簧的正向设计提供了参考。     

考虑摩擦滑移的普通板式橡胶支座剪切性能研究

普通板式橡胶支座作为中国量大面广的公路钢筋混凝土梁桥结构体系中的重要支承构件,其力学性能对局部和整体结构的刚度分布和受力变形特点具有一定的影响,甚至影响服役公路桥梁结构的安全性和适应性。因此,针对桥梁服役过程中该类支座普遍存在的滑移、脱空等典型病害特征,研究其不同受力状态下的剪切性能。考虑支座界面接触方式、几何尺寸等参数,设计并进行了6个普通板式橡胶支座的剪切性能试验。对不同参数影响下支座的损伤破坏模式、剪应变-剪应力曲线、支座有效剪切应变及抗剪刚度等参数进行对比分析。进一步应用有限元数值模拟方法,对摩擦滑移下的支座剪切性能进行参数分析,并将其有限元分析结果与普通板式橡胶支座的剪切性能试验结果进行对比。研究结果表明,支座上、下表面的接触摩擦条件可明显影响支座的水平侧移和抗侧力。对于界面摩擦因数较小的情况,卸载后支座摩擦滑动位移不能完全恢复,随着循环加载次数的增加,摩擦滑动位移增幅增大,且支座界面摩擦滑移可降低支座有效剪切变形和抗剪刚度的发挥。0.5,0.7,1.0等效剪切变形下支座的抗剪刚度试验结果、模拟结果与理论计算结果对比表明,试验结果与模拟结果吻合较好,而既有抗剪刚度理论计算结果偏大,且未考虑支座界面摩擦滑移、脱空的影响。因此,在进行实际桥梁结构的力学性能计算时,应考虑不同受力阶段支座力学性能指标的取值。     

顶盖挤压的试验法规及有限元分析

在翻滚事故中,车辆的主要承载件是车顶及其支承结构。只有这些结构有足够的刚度才能保证翻滚事故中乘员必要的生存空间。我国将颁布顶盖挤压标准,对车顸刚度及检测方法提出要求。本文通过有限元分析法进行预测,物理实验结果表明,该方法是可行的。     

柴油机机体高强度螺栓预紧力的有限元计算方法

针对传统的螺栓预紧力计算方法误差较大的问题,采用有限元法进行刚度计算。建立了相关零部件三维实体模型,根据螺纹部分受力分布情况,选取适当位置和载荷,运用有限元法计算连接件与被连接件变形量,根据载荷和变形量计算刚度,根据刚度和相关参数计算螺栓预紧力。采用应变计法测量了螺栓预紧力,并与计算结果进行了对比,结果表明,有限元方法计算结果与实测值的相对误差仅为1.76%。     

白车身刚度试验与仿真分析研究

在刚度试验台上对某MPV白车身进行弯曲和扭转刚度试验,并与有限元分析结果进行对比,其结果表明:扭转刚度对比误差为7.56%,弯曲刚度对比误差为1.85%,仿真精度满足要求,可以为进一步的结构分析优化提供基础。     

Tyre rolling kinematics and prediction of tyre forces and moments: part I – theory and method

A new method to describe tyre rolling kinematics and how to calculate tyre forces and moments is presented. The Lagrange–Euler method is used to calculate the velocity and contact deformation of a tyre structure under large deformation. The calculation of structure deformation is based on the Lagrange method, while the Euler method is used to analyse the deformation and forces in the contact area. The method to predict tyre forces and moments is built using kinematic theory and nonlinear finite element analysis. A detailed analysis of the tyre tangential contact velocity and the relationships between contact forces, contact areas, lateral forces, and yaw and camber angles has been performed for specific tyres. Research on the parametric sensitivity of tyre lateral forces and self-aligning torque on tread stiffness and friction coefficients is carried out in the second part of this paper.     

盾构管片接缝传力垫层的接触特性试验研究

为了研究盾构管片接缝的接触特性,采用带有橡胶垫层的混凝土试件来模拟盾构管片和橡胶垫层,通过加卸载条件下的直剪试验和单轴压缩试验,探究盾构管片接缝和接头处的切向和法向接触特性。由试验结果可知:1)接触面剪切应力随剪切位移的变化过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和应变软化3个阶段,剪切峰值应力的残余百分比为55%~65%;2)橡胶垫层在混凝土之间起到了良好的缓冲作用,对管片的失稳破坏过程有一定的延缓作用;3)根据试验结果得出管片混凝土强度等级为C50、传力垫层厚度为2 mm时接触面的切向和法向接触刚度,为盾构管片接缝传力垫层接触摩擦特性的分析计算提供参考。     

车用变刚度圆柱螺旋弹簧的逆向设计和刚度有限元分析

借鉴离散化思想并结合已有的弹簧设计理论和方法,初步提出了一种变刚度圆柱螺旋弹簧的逆向设计方法,并给出了基本的设计思路。同时,通过有限元仿真分析,获得了变刚度圆柱螺旋弹簧的刚度特性线,克服了以往通过试验测试弹簧刚度带来的周期长、费用高等缺点。     

子午线轮胎静态接触有限元分析及试验研究

对子午线轮胎195／60R14进行了三维非线性有限元分析及试验研究。在有限元模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性、轮胎与轮辋过盈配合以及轮胎接触非线性。得出了轮胎与地面接触过程中轮胎的变形情况、接触压力分布、载荷-变形关系等结果。采用连续加载、卸载方式，开展了轮胎准静态负荷试验。实时记录了试验中轮胎受力与变形关系，并采用压力敏感膜测量了轮胎接地区域内的压力分布状况。计算结果和试验结果符合较好。