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。     

基于Fancher模型的钢板弹簧动刚度拟合精度研究

基于Fancher模型采用最小二乘算法实现了钢板弹簧动刚度拟合,仿真与试验对比结果表明,Fancher模型具有较高的拟合精度,能够较好地模拟钢板弹簧的迟滞特性。进一步基于不同组数和行程的试验结果进行拟合精度研究,结果表明,基于2组试验数据即能够实现高精度拟合。结合2组动刚度试验结果和Fancher模型,通过参数辨识即可获取钢板弹簧动刚度特性,能够达到显著降低试验成本、缩短试验周期的目的。     

叶片曲率对少片变截面钢板弹簧力学特性的影响

为进一步提高少片变截面钢板弹簧的分析、设计精度,分析了叶片曲率对其力学特性的影响.根据实际结构特征建立了考虑叶片曲率影响的少片变截面钢板弹簧上、下表面曲线的构造方法,进而利用SolidWorks软件搭建了其三维仿真模型,并利用台架试验对该方法的正确性进行了验证,在此基础上探究了叶片曲率对少片变截面钢板弹簧力学特性的影响...     

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。     

板簧Bouc-Wen迟滞模型的仿真与试验研究

为研究矿用车等特种车辆非独立悬架系统的弹性元件板簧的迟滞特性对整车性能的影响,根据Bouc-Wen摩擦学理论建立了板簧动力学模型,通过不同频率和幅值条件下动态加载仿真和试验获取其动态力-位移曲线,并根据试验结果运用最小二乘法辨识出Bouc-Wen模型参数。仿真和试验结果吻合良好,表明该模型能准确预测板簧动态迟滞特性。接着进一步建立考虑板簧迟滞特性的整车模型,施加四轮相关的A和E级路面谱激励,以质心加速度均方根值、悬架动行程和轮胎动态力作为评价指标,分析迟滞特性对整车性能的影响。结果表明,在较差路面行驶时板簧迟滞特性有利于提高车辆的平顺性和安全性。     

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。     

大客车空气弹簧动态特性的试验分析

空气弹簧具有变刚度特性，其振动频率要比钢板弹簧低得多。对客车用空气簧动态特性进行了试验分析。结果表明，空气弹簧在多种载荷工况下特性曲线具有相似性，说明一种空气弹簧适合于多种载荷的汽车；空气弹簧的动刚度主要取决于激励频率，在低频范围内幅值比较小，高频范围内幅值比较大。     

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.     

载货汽车钢板弹簧动特性的研究

本文介绍了在MTS试验台上研究载货汽车钢板弹簧动特性所用的试验装置、试验条件、试验程序以及试验结果,探讨了频率、振幅及额定静载荷对载货汽车钢板弹簧刚度和能量耗散特性的影响。     

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%。     

钢板弹簧建模方法研究

建立了5种不同的钢板弹簧模型,并从钢板弹簧自身的力学特性、悬架系统的K&C特性以及整车动态特性等方面,对这5种钢板弹簧模型进行了仿真分析对比.结果表明,在传统的SAE三连杆方法和离散梁方法的基础上引入梁单元而提出的扩展三连杆方法,建模过程较简便,仿真结果与公认具有较高精度的离散梁模型的结果较接近,比较适用于悬架子系统和整车分析.     

车载动态称重系统的研究

通过对载货汽车钢板弹簧悬架系统的分析,提出了利用BP神经网络根据钢板弹簧悬架系统的变形量来获得其所承受的载荷量的车载称重方案.利用单片机系统构建了一套车载动态称重系统及无线收发系统,编写了相应的测载和无线收发数据的软件,并进行了静态加载试验与各路面输入情况下的动态仿真分析.试验及仿真结果表明,所构建的系统能有效地应用于钢板弹簧悬架结构车辆载重的在线动态识别与道路管理.     

钢板弹簧变形特性的半经验公式

由于干摩擦的作用,使汽车钢板弹簧在加载与卸载时的曲线不重合;由于极限摩擦力与正压力成正比,使曲线中的带后回线呈牛角状。在此基础上,提出了一个钢板弹簧变形特性的半经验公式。利用此公式对QY25A型汽车起重机前后钢板弹簧特性进行计算,结果正确。     

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。     

钢板弹簧离散梁动力学参数反求

针对采用多体动力学方法创建钢板弹簧动力学模型中所需的对钢板弹簧进行简化处理(用少片等效模拟多片钢板弹簧)时确定离散梁动力学参数的困难,引入遗传算法.利用遗传算法来反求对弹簧刚度影响最大的离散梁的动力学参数(绕3个轴的转动惯量),从而可快速准确地建立钢板弹簧仿真模型.最后,用某车型前桥的钢板弹簧离散梁动力学参数反求算例中仿真与试验结果的对比,验证了该方法的有效性.     

考虑片间接触的汽车钢板弹簧动力学建模

为提高钢板弹簧的仿真精度,提出了一种考虑片间接触的多片钢板弹簧动力学建模新方法.首先建立钢板弹簧各片的三维有限元模型,并进行模态分析,将所得的各片钢板弹簧的mnf文件导入ADAMS中进行装配,然后采用遗传优化算法反求出钢板弹簧片间接触参数,得到确定参数的钢板弹簧动力学模型,并通过试验验证了该模型的准确性,最后将该方法应用于某重型载货汽车通过凸块的平顺性分析.结果表明,该方法具有较高的建模精度.     

仿真分新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。     

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.     

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。