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。     

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。     

考虑刚度损伤的装配式T梁桥横向分布计算

现有关于装配式T梁桥横向分布的研究多集中在新建桥梁,考虑在役T梁桥发生主梁刚度损伤条件下的荷载横向分布问题少有研究,为提高在役装配式T梁桥内力计算精度并更好地服务于桥梁的加固计算,基于贵州在役的某5片T梁组成的装配式多梁桥,考虑其在役期间梁体裂缝引起的刚度分配,对梁体裂缝进行定量统计并确定其刚度折减系数,假设横梁刚度无穷大,认为主梁挠度由两部分产生,即梁体完好情况下的挠度和刚度损伤那部分引起的附加挠度,继而在传统刚性横梁法的基础上利用结构力学公式推导出合理的理论方法。最后将本研究推导理论结果与传统刚性横梁法,修正的刚性横梁法,ANSYS有限元数值方法进行计算分析,再结合实桥荷载试验数据进行对比,结果表明:(1)传统刚性横梁法与试验相比误差最大,最高达到9.2%,这是因为理论计算未考虑桥梁服役期间的裂缝段引起刚度损伤;(2)考虑刚度损伤的修正刚性横梁法与实桥荷载试验误差最小,在1.3%~3.7%之间,这是因为考虑刚度损伤的同时还综合考虑了钢筋及预应力筋,桥面铺装和横隔板对截面刚度的贡献,更贴合实桥的服役特点。因此,建议评估在役装配式T梁窄桥荷载横向分布及承载力分析时采用本研究的方法更为精确,传统计算方法在桥梁设计时偏安全。     

多片钢板弹簧叶片长度的计算方法

本文分析了钢板弹簧叶片弯曲静应力的分布规律,进而按照每一叶片都应有合理的应力分布的原则,在计算钢板弹簧各叶片应力分布的“共同曲率与非共同曲率”假设基础上,导出了确定多片钢板弹簧各叶片长度的计算方法     

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。     

用搜索法求解渐变刚度钢板弹簧刚度和应力

提出了一种求解渐变刚度钢板弹簧的新模型，并用搜索法求解渐变刚度钢板弹簧的片间作用力、刚度与应力。模型假定片间有多个接触点，每个接触点处作用着集中力。根据板簧的变形条件，导出相应的方程。采用逐步搜索的办法，解出各个接触点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。     

公铁两用斜腹杆斜拉桥结构受力分析

某公铁两用斜拉桥主跨567m,公路桥面宽27.5m,铁路桥面宽16.0m,上宽下窄;钢桁梁采用N形桁架,倒T形截面,主桁腹杆斜率达1∶2.7。对主桁断面形式在经济性、挠度、刚度和稳定性方面进行比较研究。为研究该桥结构受力,建立该桥密横梁有限元模型,进行合理成桥状态模拟计算,分析各个工况下结构的内力、变形。分析结果表明,斜拉索最大应力为686.38MPa,主桁竖向最大挠度为101.2cm,梁端转角为1.48‰rad,该桥在应力、稳定性和刚度方面均满足规范要求。     

连续 T 梁桥荷载横向分布有限元与荷载试验对比分析

使用Midas Civil建立了连续T梁桥的有限元梁格模型，将有限元计算的结果和桥梁实际现场静载试验的实测结果进行了比较分析，得到了粱格模型能够准确地用于分析该类型桥梁的受力情况。同时也对比了在设计活载作用下与单位力作用下利用挠度与应力指标的结果分析跨中荷载横向分布影响线，知道了采用挠度指标的计算结果比应力指标的结果横向分布更加均匀，且通过实桥静载试验的偏载与中载工况结果可知，计算所得的应力(应变)与挠度影响线和有限元计算值的结果比较相似，桥梁的横向刚度较好处于良好的健康状态。     

誓节渡大桥设计荷载下的工作状况研究与评价

本文通过对誓节渡大桥设计荷载下的工作状况的全面分析及实桥荷载试验研究，发现该知在混凝土强度低于设计标号的情况下，仍具有足够的强度和刚度。其次，实测预应力梁跨中挠度与不按桥规折减刚度计算的挠度值接近。实测荷载横向分布与“修正偏压法”计算值比较接近。     

应用CAE技术进行钢板弹簧精确设计

本文应用CAE技术对钢板弹簧进行精确设计，可以精确计算在不同的单片自由曲率和形状条件下，组装后各片预应力响应和各叶片间的接触状态、接触压力以及钢板弹簧总成在大变形工作时应力响应、叶片间接触状态及接触压力和刚度。从而实现钢板弹簧精确设计。     

有限单元法解钢板弹簧

过去对多片弹簧总成的弧高和刚度以及各片的应力计算必须用若干假设,因而结果不够准确。本文用有限元方法计算各片之间的接触应力,然后,就容易求得其它参数。用两种老方法和本文新方法对某钢板弹簧的计算结果并用表列出。     

少片弹簧的计算及其尺寸参数的选择

本文介绍了宽度不变的抛物线叶片弹簧和梯形断面弹簧刚度的计算方法,以及少片弹簧应力的计算方法。探讨了少片弹簧参数的优选,并以重量最轻为目标函数进行了优化设计,而后举出实例进行计算。通过实测值和计算值的对比,证实了采用本方法设计少片弹簧可获得最佳方案,且计算精度高、简便。     

斜拉桥牵索挂篮有限元计算与静载试验对比分析研究

甘竹溪特大桥是一座主跨210 m的预应力砼斜拉桥,采用牵索挂篮施工。为确保桥梁施工过程中结构的安全性和立模标高的精确确定,建立牵索挂篮的空间有限元模型,按实际施工阶段计算其应力和挠度,并与静载试验实测数据进行比较分析。结果表明,该挂篮设计合理,在结构强度、刚度和稳定性方面均能满足规范要求,并有较高的应力安全储备,理论值与实测值的总体变化趋势一致,可根据挠度实测结果确定立模标高。     

车身主断面力学特性对车身刚度影响的研究

建立了白车身刚度分析的有限元模型,计算并验证了其静态扭转特性和弯曲特性;在选取了白车身不同位置的主断面后,分析了主断面力学特性修改对白车身刚度的影响,为轿车车身刚度优化设计提供了依据。     

五河淮河大桥——跨径30米预应力混凝土T梁静载试验报导

五河淮河大桥系××公路上的一座重要桥梁,全长1031.26米,主孔为90米预应力混凝土T型刚构,两边岸孔和主桥挂孔均为30米预应力混凝土T型简支梁,设计载重:汽车—15、挂车—80。桥面净空为净—9 2×1.5米人行道。全桥共有预应力简支梁24孔120片。为了验证单片T梁的实际承载能力,检验梁的设计强度、刚度和抗裂性能;收集和统计后张法预应力施工工艺中的一些设计参数,发现设计计算中存在的问题,我院与安徽省07403工程指挥部合作,于1977年3至6月在五河淮河大桥工地,抽样6片,进行了单片T梁的预施应力阶段和静载试验(加至设计荷载),测定跨中断面的应变和挠度等数据,现将试验结果作一简略报导。     

施工中断多年后箱梁腹板裂缝对结构的影响分析

为了研究施工中断并放置了多年的特殊连续刚构桥箱梁裂缝对桥梁的影响,根据复工前检测的腹板斜向裂缝情况,建立3种不同模型进行数值计算对比分析。研究表明:梁体自重作用下损伤模型和基准模型挠度无明显差异;车道荷载作用于2号跨时,损伤模型Ⅱ、Ⅲ主梁最大竖向挠度、纵桥向最大拉应力均未有明显变化,但纵桥向最大压应力、主压应力增大明显;车道荷载作用于1、3号跨时,两种损伤模型的最大竖向挠度未见有明显变化,但两种损伤模型主压应力、主拉应力增大明显;随着损伤程度的加大,自振频率呈下降趋势,但3种模型在同一阶次的自振频率及振型均无明显变化;综合对比分析可知:现有腹板裂缝对结构整体刚度未见明显影响,但裂缝处应力明显增大,若裂缝继续发展将导致桥梁整体刚度下降、承载能力降低。     

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.     

基于均匀试验的大跨悬索桥静力性能参数敏感性分析

桥梁挠度和应力作为静力性能的代表性特征,其大小直接影响结构使用耐久性和安全性。文中以太洪长江大桥为依托,采用有限元软件MIDAS/Civil建立大跨钢结构悬索桥整体空间模型,采用控制变量法研究矢跨比、不同倍率主缆轴向刚度、吊杆轴向刚度、加劲梁抗弯刚度和桥塔刚度等对竖向挠度和应力的影响,并采用均匀试验设计法确定各因素的影响程度。结果表明,矢跨比是悬索桥的重要参数,在确定矢跨比的前提下,加劲梁抗弯刚度对静力性能影响最大,其次是主缆轴向刚度,然后是桥塔刚度,影响最小的是吊杆轴向刚度。     

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。     

少片钢板弹簧在实际应用中的开发与设计

以轻型载货汽车为设计平台,从少片弹簧的理论计算、动力学模拟、台架试验和整车道路试验等方面,阐述了其产品研发设计过程.从试验结果分析来看,理论计算刚度与台架试验刚度误差值仅为3.6%,符合工程需要;钢板弹簧应力分布趋势与理论计算曲线相同;U型螺栓夹紧处试验平均应力为415 MPa,而理论计算值为410MPa,二者吻合良好.