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。     

商用车板簧支架的轻量化设计

板簧支架的作用是将车架与钢板弹簧连接在一起,并传递二者之间的相对运动和作用力。为了保证整车的重量、成本和可靠性能,对支架的应力和重量都有一定的要求,本文基于Hyperworks平台,采用变密度法进行板簧支架的优化设计,成功改进一种性能优异而重量成本又低的支架,为后期的整车性能提升打下基础。     

某重型商用车板簧支架拓扑优化设计

根据折衷规划法相关理论,建立板簧支架多工况拓扑优化模型,在工程约束下对结构进行拓扑优化设计。首先,对建模过程中用到的材料插值模型、折衷规划法进行讨论,根据实际问题选择适当的模型模拟相关问题;随后,对已有设计方案进行有限元分析,了解结构在四种工况下的性能;之后,利用Hyperworks进行板簧支架多工况拓扑优化设计,并完成模型重构;最后,对重构模型进行性能分析,验证其是否满足工程需求。结果表明:利用折衷规划法进行拓扑优化设计,可同时满足结构在多个工况下的设计需求,实现结构轻量化设计。     

热塑性复合材料在商用车上的开发应用

热塑性复合材料具有比强度高、密度低、韧性好、可直接回收利用等特点,有逐渐取代热固性复合材料的趋势。介绍了热塑性复合材料的种类、成型工艺、性能特点和发展方向,说明了不同种类热塑性复合材料在商用车零部件上的应用情况及设计时的注意事项,可以为热塑性复合材料的选材、设计、检测和扩展应用提供参考。     

新型复合材料板簧设计研究

正1前言板簧作为承载的重要部件,在悬架系统设计占有非常重要的地位。板簧性能对整车的舒适性、平顺性、操纵稳定性至关重要。目前传统的商用车悬架用前、后板簧主要为由弹簧钢加工而成的钢板弹簧。近年来随着石油价格不断上涨,作为运输行业首要选择的商用车,使用成本也在不断上涨,而整车自重是节油降成本的关键,车型的轻量化已经成为用户购车的一个重要考虑因素。复合材料板簧具备轻量化的先天优势,随     

复合材料板簧制造工艺的研究进展

复合材料板簧的综合性能明显优于钢板弹簧,是汽车轻量化领域的研究热点。但复合材料板簧的制造工艺还不够成熟,导致复合材料板簧的试制成本居高不下、产品性能不够稳定等突出问题,严重制约了复合材料板簧的推广应用。本文中综述了复合材料板簧制造工艺领域的研究进展,包括模压成型工艺、拉挤成型工艺、纤维缠绕成型工艺和RTM成型工艺的研究成果。最后,总结了复合材料板簧制造工艺的发展趋势和瓶颈问题。     

GFRP复合材料板簧的试验分析

本文阐述GFRP复合材料板簧的性能以及试验;试验表明,复合材料板簧疲劳寿命高于传统钢板弹簧;分析其疲劳破坏特征与钢板弹簧的不同点。     

商用车斜置板簧独立悬架结构参数优化设计

本文针对一种商用车斜置板簧独立悬架,采用ANSYS建立斜置板簧独立悬架参数化有限元分析模型,对板簧厚度、曲率等关键参数对最大应力的影响进行敏感性分析;进一步以最大应力小于800Mpa时板簧质量最小为优化目标,采用响应面优化方法得到板簧的各个关键参数。     

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。     

半挂车轻量化板簧的开发研究

首先介绍了几种典型的复合材料(主)+弹性体(副)板簧结构,然后对复材-弹性体板簧的工作原理和设计原则进行了阐述,接着将其应用于半挂车底盘弹性元件的开发。新结构板簧既满足了基本连接及弹性功能,又实现了保护复合材料板簧过载、提高总成寿命的目的。通过相关测试证明了新型板簧的复合结构和设计方法的可行性和有效性。     

复合材料板簧在轻卡上的应用研究

板簧在汽车悬架振动系统中起到弹性元件的作用,纵置钢板弹簧又兼具传递纵向和横向力以及车轴到车身之间的一切力矩的作用,在商用车领域,纵置钢板弹簧应用广泛且成熟,但传统的弹簧钢材质板簧重量大,增加整备质量尤其是簧下质量,相对动载加大,减振器作用能力降低,轮胎附着性差。而随着复合材料的研究,复合材料单片簧由于纤维增强复合材料单向强度高,单位质量储能大,耐腐蚀,材料阻尼较大噪音小,动静刚度比低等特点,对悬架系统轻量化及整车NVH提升有明显效果。文章从正向设计刚度匹配、应力及变形仿真分析、转向空满载干涉仿真动态校核、台架实验、动静刚度分析、可靠性实验等角度,阐述复合材料板簧在轻卡上的应用。     

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。     

商用车复合材料传动轴的研发

为适应整车轻量化要求,针对某重型商用车复合材料传动轴进行了研发。对两节式传动轴进行集成化设计,通过有限元分析完成了复合材料传动轴结构的优化,采用搓卷工艺完成了复合材料传动轴轴管的研制,并对复合材料传动轴的扭转性能等进行了试验验证。结果表明:新开发的复合材料传动轴的扭转性能等满足目标车型传动轴技术要求,并且具有明显的降重效果。     

复合材料板簧的迟滞特性建模与试验研究

运用Bouc?Wen摩擦学理论建立了复合材料板簧的迟滞特性模型,根据台架试验测得的动态力-位移曲线,利用改进的乌鸦搜索算法(MCSA)进行了模型的参数辨识.仿真结果与试验结果吻合较好,表明该模型能准确预测复合材料板簧的迟滞特性.建立考虑复合材料板簧迟滞特性的整车7自由度动力学模型,分析了在随机路面激励下,复合材料板簧迟...