求解多片钢板弹簧刚度与应力的新模型

本文提出了一种求解多片簧刚度与应力的新模型。模型假定片间有多个确定的接触点，每个接触点处作用着集中力。根据板簧变形协调原理，导出相应的方程。采用一种逐步搜索逼近法，可解出各个接触点的位置及作用力的大小，并进一步求得各叶片的应力分布，挠度曲线及弹簧刚度，计算结果与实测结果对比表明，新模型求解精度高，速度快，可直接应用于多片簧的设计计算。     

再探渐变刚度钢板弹簧的计算方法

通过引用线性钢板弹簧设计计算中的一些通用的研究成果，建立了共同曲率和“集中载荷”两者相结合的假设，建立了比较符合实际的渐变刚度钢板弹簧主，副簧新模型。从在接触点处主，副簧瞬态相对变形量等于其原始开形状函数之差的观点出发，导出了计算渐变刚度钢板弹簧载荷－挠度特性以及各簧片工作应力的十分简单实用的关系式。     

滑板式钢板弹簧悬架变刚度计算方法的研究

建立了重型载货汽车广泛采用的滑板式钢板弹簧悬架变接触点动力学模型，提出了一类弹性体变接触点约束问题的求解方法。对这种悬架进行了动力学仿真分析，得到了动刚度的变化特性，仿真分析结果与试验结果吻合。     

渐变刚度钢板弹簧的设计计算

本文探讨了渐变刚度钢板弹簧的变形规律，并导出这种结构型式钢板弹簧的载荷，变形，应力的设计计算公式。     

应用余能原理求解渐变刚度钢板弹簧

本文应用余能原理和δ函数推导出两片阶梯形轮廓渐变刚度钢板弹簧的一组计算公式，为完善多片渐变刚度板弹簧的设计计算提供了理论依据。     

渐变刚度钢板弹簧特性计算的新方法

采用集中载茶法对渐变刚度钢板弹簧的挠度－负荷特性及各弹簧片的应力进行了计算。通过计算和试验结果的对比分析，证明该方法不仅简单易行，而且能够满足工程计算的精度需要。     

渐变刚度钢板弹簧的计算方法

本文对渐变刚度钢板弹簧作了较为深入的研究，并建立了普遍实用的设计计算方法。     

等厚断面渐变刚度钢板弹簧的优化设计计算

渐变刚度钢板弹具有刚度可变的特性，可使偏频变化很上或接近等频特性。采用等厚断面的簧片，其加工工艺简单，到换性强。以单位质量储能最大为目标函数，采用离散最优化方法，对等厚断面渐变刚度钢板弹簧进行了优化设计计算，并给出了计算实便。     

渐变刚度板簧建模方法与刚度特性仿真研究

渐变刚度钢板弹簧作为主要的承载元件,其刚度特性在衰减悬架总成传递的载荷以及提高整车的行驶平顺性过程中具有重要意义。本文在渐变刚度板簧的刚度特性分析中,建立了离散beam梁模型、柔性体动力学模型以及有限元模型,结合试验参数曲线进行了对比分析。通过分析认为柔性体动力学模型的刚度曲线特性与试验刚度曲线特性较为吻合,在整车平顺性仿真中实用性较强,结果与实际较为接近。     

两极刚度少片钢板弹簧在重型汽车上的应用及设计

以某公司6×2牵引车后板簧的设计开发为平台,从主副簧刚度选择、少片簧截面的理论分析、匹配计算、模拟应力分析和台架试验等方面,阐述了主副结构少片钢板弹簧的设计过程。理论刚度值与台架试验误差值仅为1%,符合工程需要;钢板弹簧应力分布趋势与理论计算曲线相符,MATLAB模拟分析结果显示,主副簧根部应力较大,在理论要求范围之内;经过台架疲劳寿命试验和用户市场验证,主副结构的4＋3少片簧满足设计使用要求,采用主副簧结构的少片钢板弹簧,降低了整车重量和成本,可靠性高,经济效益明显。     

变截面钢板弹簧涂装工艺探讨

对国内外载货车钢板弹簧涂装工艺及涂层质量进行了剖析、对比,找出了国内外载货车钢板弹簧的质量差距。通过试验证明了锈点是导致钢板弹簧断裂的新的疲劳源,为提高弹簧的使用寿命必须提高其涂层质量。介绍了变截面钢板弹簧涂装新工艺,并对该工作的进一步研究提出了参考性意见。     

仿真分析在汽车钢板弹簧设计中的应用

研究了利用MSCAFEA分析软件对汽车钢板弹簧进行仿真分析的方法,将某汽车钢板弹簧的装配预应力、刚度、应力、端部位移等仿真结果与理论计算和样品试验结果进行对比,根据对比分析结果修正设计,减少了物理样机试验次数．提高设计质量,缩短设计周期。     

影响板簧主片断裂的因素及校核方法研究

针对某款10米客车少片簧主片异常断裂故障,提出了板簧悬架力学图解分析方法、扭转角刚度计算方法和适用各种工况的主片应力计算校核方法。相比常规校核方法,增加吊耳摆角、板簧弧高、板簧座位置、板簧扭转角刚度、离心力等因素的影响分析,从而了解主片断裂的机理,完善校核方法。     

金属主簧-复合材料副簧复合刚度计算模型

为了揭示金属主簧-复合材料副簧的变形机理并快速预测其复合刚度,综合应用板弹簧设计理论、复合材料层合板理论及有限差分法建立了金属主簧-复合材料副簧复合刚度的理论计算模型,并编写了相应的MATLAB计算程序。采用ABAQUS软件建立了某金属主簧-复合材料副簧总成的有限元模型并对其刚度特性进行有限元模拟。有限元模拟刚度与理论计算刚度之间的误差低于3%,从而验证了理论计算模型的正确性。建立的理论计算模型不但阐明了金属主簧-复合材料副簧的变形机理,而且适宜编程计算,能准确快速地预测金属主簧-复合材料副簧的复合刚度,这对复合材料板簧的推广应用具有重要意义。     

一种模拟发震断层动力特性的隧道地震试验方法

为模拟隧道在发震断层中的近场动力响应和破坏机制,提出一种模拟长大隧道穿越活动断层动力响应的新型模型试验装置,并设计一种通过改变试验平台底部组合弹簧参数来改变模型箱振动特性的试验方法。该试验装置不仅能解决传统试验方法中受迫振动的问题,而且能模拟断层错动引起地层位移由发震断层位置向远端逐渐减小的过程,进而模拟穿越活动断层时长大隧道断层段到非断层段沿纵向的振动特性变化。该方法通过改变组合弹簧中单个弹簧单元的刚度系数和弹簧单元的个数等,可改变试验箱中断层在断层错动发生时的振动频率和错动位移,进而得到振动频率-组合弹簧刚度和错动位移-组合弹簧刚度的回归公式,可通过前期试验得到的回归公式来设置相应的组合弹簧形式,对后续试验中多种不同振动频率和错动位移的试验工况进行模拟。     

Dynamic vehicle–track interaction in switches and crossings and the influence of rail pad stiffness – field measurements and validation of a simulation model

A model for simulation of dynamic interaction between a railway vehicle and a turnout (switch and crossing, S&C) is validated versus field measurements. In particular, the implementation and accuracy of viscously damped track models with different complexities are assessed. The validation data come from full-scale field measurements of dynamic track stiffness and wheel–rail contact forces in a demonstrator turnout that was installed as part of the INNOTRACK project with funding from the European Union Sixth Framework Programme. Vertical track stiffness at nominal wheel loads, in the frequency range up to 20?Hz, was measured using a rolling stiffness measurement vehicle (RSMV). Vertical and lateral wheel–rail contact forces were measured by an instrumented wheel set mounted in a freight car featuring Y25 bogies. The measurements were performed for traffic in both the through and diverging routes, and in the facing and trailing moves. The full set of test runs was repeated with different types of rail pad to investigate the influence of rail pad stiffness on track stiffness and contact forces. It is concluded that impact loads on the crossing can be reduced by using more resilient rail pads. To allow for vehicle dynamics simulations at low computational cost, the track models are discretised space-variant mass–spring–damper models that are moving with each wheel set of the vehicle model. Acceptable agreement between simulated and measured vertical contact forces at the crossing can be obtained when the standard GENSYS track model is extended with one ballast/subgrade mass under each rail. This model can be tuned to capture the large phase delay in dynamic track stiffness at low frequencies, as measured by the RSMV, while remaining sufficiently resilient at higher frequencies.     

驱动桥壳有限元分析模型的改进

针对目前常用的驱动桥壳有限元分析模型中由于边界条件定义造成结果不准确的问题,在分析模型中引入了板簧的弹性特征,并按不同的边界条件对桥壳应力分布进行了计算。结果表明,按照传统约束方式计算,板簧座外侧桥壳应力高,板簧座内侧桥壳应力位于低;按新建立的边界条件计算,则高应力区将向板簧座内侧的桥壳扩展。测得弯曲及扭转工况下桥壳的应力结果表明,采用常用边界条件所得位于板簧座内侧的桥壳应力计算结果与实际相差接近50%;引入板簧元件后桥壳应力的计算结果则与试验结果相近。     

钢板弹簧刚度特性的有限元分析

讨论了钢板弹簧刚度计算的各种方法。利用Nastran有限元软件提供的线接触单元分析了某型钢板弹簧的刚度特性。讨论了摩擦特性对钢板弹簧刚度计算的影响,给出了钢板弹簧在动静态载荷下加载与卸载的载荷-变形特性图。与传统方法相比,有限元分析可以更为精确地反映各弹簧片之间的接触和摩擦细节,为同类型产品的设计计算提供了参考。