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。     

基于遗传算法的少片变截面钢板弹簧优化设计

为满足车辆轻量化设计要求,提出了某轻型客车钢板弹簧基于遗传算法的优化设计。在钢板弹簧最大通用化基础上,建立了少片变截面钢板弹簧优化设计的数学模型,应用遗传算法优化相关参数,然后利用CATIA的参数化功能建立少片变截面钢板弹簧总成自由状态模型,并通过有限元分析对模型进行应力校核,最后进行样件台架和道路试验。试验结果表明:少片变截面钢板弹簧刚度特性符合设计要求,板簧重量降低21.8%。     

某轻卡副簧下置式少片簧的开发及应用

以某轻卡后板簧的设计开发为例,介绍副簧下置式少片簧结构特点,进行主副簧刚度分配、载荷分配及少片簧刚度、应力计算。经过台架疲劳试验及整车搭载可靠性试验,副簧下置式少片簧满足使用要求。     

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。     

变刚度板簧凸轮式支架几何设计

变刚度板簧凸轮形支架的几何形状是影响悬架弹性特性的重要因素之一。文章结合汽车平顺性及板簧变形运动学要求，对凸轮形支架几何形状设计进行了研究，所推导的公式适用于可变刚度多片板簧的支架设计计算。     

可变刚度板簧凸轮形支架的几何设计

可变刚度板簧凸轮形支架的几何结构是影响架弹性特性的重要环节之一。结合汽车平顺性及板簧变形运动学的要求，对凸轮形支架几何形状设计进行了研究。所推导的公式适用于可变刚度多片板簧支架的设计计算。     

重型牵引车复合材料板簧的设计及应用

研究了玻璃纤维增强塑料(FRP)板簧在重型牵引车上应用的可行性。采用正向设计方法设计等宽变厚板簧,卷耳采用变厚度弹性结构,卷耳与簧体采用螺栓机械连接,建立简化数学模型并辅助CAE分析。FRP板簧比变截面少片同静刚度钢板弹簧轻74%,动、静刚度比值为后者的3/5,摩擦力为后者的1/3。从台架试验结果看,FRP板簧寿命至少是少片钢板弹簧的2倍,分层断裂及簧体端部挤压-剪切撕裂是主要的失效模式。FRP板簧初期设计方法和台架验证方法可行,为后续改进工作奠定了基础。     

润滑与摩擦状态下五十铃NKR552LW前钢板弹簧刚度对比试验

刚度是汽车钢板弹簧设计、设计验证及满足整车性能的重要参数,也是判断板簧合格与否的指标之一,因此分析刚度的影响因素,对我们在实际检测过程中找出刚度不符合设计要求的原因有极大帮助。 由金属机械性能及材料力学得知:构件的刚度在构件的形状、尺寸不变的情况下,主要取决于所用材料的弹性模数,而汽车板簧的刚度从理论上说主要决定于板簧所用材料的材质、材料的几何尺寸、设计的总片数、两吊耳中心距,但板簧是多片重叠组合体,片与片间在受载荷的情况下存在摩擦力。由于     

基于径向基函数神经网络的车门轻量化设计

以逆向设计得到的某轻型货车车门为例,探究该车门的轻量化潜能。以参数辨识所得到的关键零部件厚度为输入参数,车门刚度性能和车门质量为输出响应,建立了基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)的神经网络近似模型。在近似模型的基础上,以钣金件厚度为设计变量,车门抗凹刚度和下垂刚度为约束条件,以质量最小为目标,应用模拟退火优化算法实现了车门的轻量化。在保证车门抗凹刚度和下垂刚度性能满足设计要求的前提下,实现减重0.81kg,RBF神经网络近似模型的应用有效缩短了轻量化设计的时间。     

弹簧制动缸支架失效分析与解决方案

针对某商用车后桥弹簧制动缸支架在可靠性试验中发生断裂问题,综合运用失效零件形貌分析、材料性能检验、有限元仿真分析等方法展开研究,根据有限元强度与刚度仿真分析结果确定了失效原因,并进行了结构优化。优化结构经仿真验证,强度与刚度均能满足使用要求,并通过可靠性试验验证。通过有限元仿真分析的方法解决了弹簧制动缸支架断裂失效的问题并且起到了轻量化的效果,验证了有限元仿真分析的准确性,并为解决类似结构的失效问题提供了可靠的仿真依据。     

越野车变刚度悬架螺旋弹簧的材料研究及应用

通过对国内、外弹簧材料的研究与分析,研制出了弹簧新材料50CrMnSiVNb.该弹簧材料具有高强度、高塑性、低成本和优良的工艺性等特点.利用该材料研制的变刚度螺旋弹簧具有高轻量化、高疲劳性能、低弹性衰减和大行程等性能.道路强化试验和全地形可靠性试验表明,该弹簧材料可满足中型越野车变刚度悬架螺旋弹簧的技术要求.     

重型牵引车复合材料板簧的开发与验证

基于集瑞某款轻量化牵引车的复合材料板簧(FRP)开发工作,分别从结构设计、性能计算、CAE分析、零部件试验和整车搭载试验等方面介绍了该车复合材料板簧的开发和验证过程。试验数据表明:同等刚度条件下,复合材料板簧的质量比传统钢板弹簧减轻60%以上,疲劳寿命提高2倍以上,达到了新产品开发的预期目标。     

载货车板簧支架轻量化设计

为了实现整车轻量化,根据载货车板簧支架的实际使用情况,运用拓扑优化对板簧支架进行轻量化设计。根据经验工况设计后验证支架出现断裂现象,对加载工况重新定义,最终完成强化并通过试验验证,成功实现板簧支架轻量化。     

半挂车主要外购部件轻量化技术研究

半挂车行走机构轻量化能较大幅度降低半挂车的整备质量。现有半挂车车轴、悬挂和板簧等配件整备质量普遍偏重,对半挂车轻蠹化技术影响较大。通过理论研究和试验研究其结构设计、材料性能和零部件强度与寿命,形成轻量化研究的技术路线,可充分保证其轻量化后的安全性、可靠性和经济性。从研究和检验得出,三轴半挂车轻量化车轴和悬挂分别比市场上常用的产品能减重90kg和65kg,6副4片板簧比7片板簧合计减重120kg．采用单宽轮胎营代双胎能减重774．6kg,铝合金轮辋（均使用双轮胎）比钢轮辋减重550kg。整个行走机构轻量化后将减重1600kg。由此可见,研究半挂车主要外购部件轻量化技术具有重要的意义。     

两级变刚度复式板簧建模及仿真研究

两级变刚度复式板簧结构复杂,是悬架系统建模仿真的难点.基于离散梁建模原理及特点,以7+9两级变刚度复式板簧为例,应用MATLAB进行参数可视化计算并创建建模输入文件,在ADAMS/Car中分别完成7片主簧和9片副簧的动力学模型创建及刚度特性分析.利用自创的离散梁装配法,在ADAMS/View中完成主、副板簧动力学模型装配,并对装配后模型的可行性进行仿真验证.结果 表明:基于MATLAB和ADAMS的离散梁装配法实现了两级变刚度复式板簧建模,并且可行、高效,为创建复杂板簧动力学模型提供了参考.     

卡扣连接性能与仪表板可靠性关系分析

目前,多数车型随着汽车里程的累积,汽车内饰可靠性问题会日渐突出,尤其是仪表板可靠性问题。研究卡扣连接性能与仪表板可靠性之间的关系,可有效防止仪表板不同部件间因连接刚性不足造成的异响问题。文章由高里程耐久车辆实际采集的异响问题出发,结合实际仪表板卡扣连接的刚度性能,利用计算机辅助工程（CAE）分析手段分析仪表板模态、速度传递函数（VTF）及噪声异响（SR）性能,通过和试验对比验证了CAE分析的精确性,并起到预测仪表板结构异响风险的作用。     

复合材料板簧连接结构的匹配设计方法

为实现某轻型客车复合材料板簧连接结构的匹配设计,通过多体动力学仿真获取了复合材料板簧连接结构各方向上的极限载荷,提出了复合材料板簧连接结构的参数匹配设计方法。根据连接结构的失效模式,提出了连接结构铺层方案的设计原则,并对铺层方案进行了优化。对优化后的连接结构进行台架疲劳试验和实车可靠性试验。结果表明,所设计的复合材料板簧连接结构满足装车要求,这对保证复合材料板簧总成的可靠性,促进其推广应用具有重要意义。     

38SiMnVB在少片变截面簧上的应用研究

对新型高强度弹簧钢85SiMnVB在NJ1020和NJ6400车型上横置少片变截面板簧上的应用进行了研究，介绍了该板簧的工艺，台架疲劳试验和3万km可靠性试验，测量了所制板簧的弹性松驰稳定性，从而得出这类弹簧钢具有广阔应用前景，所制板簧具有较大经济效益。     

轻型客车主副簧式复合材料板簧模态分析

为了考察并高效率地控制某轻型客车主副簧式复合材料板簧的模态特性,文章以成熟的单片复合材料板簧有限元建模方法为参考,采用ABAQUS软件建立了某轻型客车主副簧式复合材料板簧的有限元模型,并对该主副簧式复合材料板簧的刚度特性及模态特性进行了仿真分析。由于单片复合材料板簧的刚度及模态仿真结果均与相应试验结果吻合,因此采用相同材料参数及建模方法建立的主副簧式复合材料板簧有限元模型的仿真结果可信。根据仿真结果,研究了主副簧式复合材料板簧的铺层角度、复合材料密度、增强纤维弹性模量等关键设计变量对其一阶模态频率的影响规律,并进行了灵敏度分析,提出了相应的匹配设计思路,这对完善复合材料板簧的设计理论、促进其推广应用具有重要意义。     

某轻型客车横置板簧式麦弗逊悬架刚度分析

某轻型客车前麦弗逊悬架使用横置板簧代替螺旋弹簧。通过建立合适的横置板簧式麦弗逊悬架的力学模型,推导出悬架刚度与复合板簧系统刚度的换算关系,并对横置板簧和橡胶垫组成的复合板簧系统的刚度进行计算和分析。