汽车钢板弹簧多体动力学建模综述

本文中首先综述了板簧设计与建模的研究现状。接着,系统分析了螺旋弹簧模型、beam element模型、ANSYS模型、SAE三连杆模型这4种板簧模型的优缺点及适用情况,在模型复杂程度、仿真速度、参数化等方面进行了对比。最后,以某8×4重型货车为例,分别建立了包含4种板簧模型的整车模型,进行平顺性和操纵稳定性的仿真,并与实车试验进行了对比。结果表明,在4种板簧模型中,SAE三连杆板簧模型的综合性能最好。     

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。     

四点支撑式双后桥平衡悬架设计

文章介绍了一种重型商用汽车用的四点支撑式双后桥平衡悬架设计方法,对该悬架的结构、工作原理进行阐述,建立该悬架的力学模型,并推导出轴荷比公式,通过CATIA软件建立DMU仿真模型,进一步对板簧长度、平衡臂的几何尺寸及板簧布置尺寸进行优化,使轴荷比始终保持在0.88～1.14的设计目标,并结合有限元分析软件对设计的关键零部件进行强度分析,以确保满足设计要求。     

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。     

钢板弹簧疲劳开裂问题分析与优化

某轻卡在四立柱振动台架上进行整车道路耐久模拟试验,在试验过程中出现后悬架副板簧疲劳开裂的问题,通过CAE方法对板簧总成进行非线性仿真分析,针对板簧薄弱区域进行优化改进.然后基于板簧总成等幅疲劳损伤与变幅疲劳损伤当量关系,对板簧疲劳仿真模型采用等幅循环加载,计算优化后的板簧总成与原板簧总成相对疲劳寿命比值,确保优化后的板...     

公路隧道穿越富水软弱围岩段支护优化分析

隧道在穿越富水软弱围岩地质段时,易发生突泥、突水、塌方、软岩大变形等地质灾害,严重危害隧道施工人员和设备安全。本文依托某隧道为工程研究对象,结合现场地质条件和施工作业环境,提出了4种隧道支护结构加固方案,并运用FLAC3D软件分别对四种支护方案进行了模拟分析,对比分析四种支护方案的塑性区、应力云图及位移大小。结合现场监控量测数据,认为方案四为最优方案,验证了FLAC3D软件的模拟结果可靠性,为类似工程提供依据。     

后钢板弹簧总成制造质量上了新台阶

一批刚下装配线的五十铃(ISUZU)NKR552LW轻型车在总装厂试车中发现个别车辆空载匀速行驶或制动情况下后板簧发生异响,而满载情况下不论是匀速或是制动都无此现象发生。后钢板弹簧结构与异响原因:该后簧系渐变刚度板簧。第一、二、三片为主簧片,第四、五片的副簧片。中心螺栓处各片问有145×65×1的尼龙垫片。经对具有此现象空载行驶的整车的后钢板簧的观察和拆卸后该板簧的结构分析知道:发生此现象的原因在于板簧第一片和第二片或者第二片和第三片之间存在着中心螺栓至片端部     

纯电动客车板簧悬架异响分析及改进

针对某纯电动客车板簧悬架异响的问题,通过分析提出消除板簧支座与板簧之间的配合间隙和优化减振器衬套内管与减振器销配合方式的结构改进方案,并得到实车验证。     

低碳马氏体强化工艺在汽车板簧上的应用

近十多年来低碳马氏体强化工艺在国内有较多应用,但应用在汽车板簧上还是一种尝试。83年11月份以来,我厂对28MnSiB钢材,采用低碳马氏体强化工艺,已为美国联合发展公司(U·D·I)试制成E3-1750型、09475—01型、466017C 91—01型、E6—4000型等板簧。产品质量均达到美国“SAE”     

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。     

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HyperWorks的车辆板簧支架优化设计

利用有限元软件HyperWorks中的solidThinking Inspire工具建立了车辆板簧支架的拓扑空间,之后进行了工况载荷的定义,最后将质量目标定义为20％,得到整个拓扑概念模型,进而在三维设计软件中进行详细结构设计,最后进行有限元强度验证,让整个产品开发实现由功能向性能的跨越.     

考虑接缝影响的机场水泥混凝土道面结构响应

接缝是机场水泥混凝土道面结构的重要组成部分，通过分析道面接缝传荷机理，考虑大型军用运输机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点，以伊尔-76为例，采用弹簧单元模拟道面板的接缝传荷，基于“地基-道面结构-飞机轮载”的相互作用，利用有限元软件建立了足尺9块板水泥混凝土道面三维有限元模型。应用该模型，计算了飞机多轮荷载作用下水泥混凝土道面结构的力学响应，对比了考虑与不考虑接缝的差异，并与美国EverFE2．0模型计算结果进行了对比。研究表明所建模型可较好地模拟道面接缝的作用机理，计算应力能更合理地反映道面结构的受力状况。     

改变支座模型对梁式桥地震反应的影响分析

针对一座4跨梁式桥在地震作用下的反应,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立4种模型进行了动力特性分析;并选取3条地震波,进一步对比分析了支座模型改变后连续梁桥和简支梁桥内力和位移的地震反应。结果表明:改变梁式桥支座模型,上部结构在桥台和梁端间伸缩缝处及相邻梁和桥墩间伸缩缝处相对位移的地震反应会明显变大,但桥墩内力和位移的地震反应明显减小,隔震效果显著;合理选择台梁间、墩梁处和相邻梁体间伸缩缝处限位弹簧装置的刚度可以有效地减小上部结构在地震中的相对位移,防止其发生梁端碰撞和落梁破坏。     

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。     

下穿既有高速公路下隧道施工双层管棚对土层加固作用有限元数值分析

利用ABAQUS有限元软件建立2个隧道3D模型,模拟隧道上台阶开挖全过程。第一个模型中,采用SC8R三维连续体壳单元模拟隧道初衬,采用B31三维梁单元模拟双层超前管棚。第二个模型中保持其它条件和参数不变仅将第一个模型中管棚材料参数更改为粉质粘土材料参数进行计算,通过计算结果分析出：双层管棚在隧道开挖过程中能够有效减小土层沉降、初衬弯矩和土体的塑性变形,对土层的加固作用效果显著。     

客车少片钢板弹簧的异响及解决方法

钢板弹簧是悬架系统中比较传统的弹性元件。悬架系统中的异响大部分是由钢板弹簧引起的,直到今天都未完全解决。本文分析客车钢板弹簧产生异响的原因,探讨解决异响的方法。     

FLAC3D流固耦合渗流模型探讨

FLAC3D有限元软件内置4种渗流模型,直接决定计算结果正确与否。渗流场在三维空间中分布复杂,难以根据计算公式定量选用何种模型,不同文献渗流模型选择标准也不相同。为了找到简单、快速、合理的选择方法,有必要对4种渗流模型进行受力分析。以一100 m×100 m×10 m各项同性弹性立方体为例,基于4种渗流模型设计4种工况。通过对比和分析各工况下总应力和孔隙水压分布情况,主要结论如下： 1）模型A、模型C外荷载均由土颗粒骨架承担,其余2种模型流体也参与受力; 2）流体分担外荷载的比例与刚度系数和时间有关; 3）FLAC3D流固耦合过程正是通过调整刚度比、打开和关闭力学-流体进程来实现的。目前我国流固耦合计算基本基于FLAC3D有限元软件,文中结论适用于基础、隧道、基坑等工程,可供相关从业人士借鉴参考。     

铅芯橡胶支座减隔震效果分析

以打杏坡大桥为工程依托,简要介绍铅芯橡胶支座。运用Midas civil有限元软件建立打杏坡大桥三维有限元动力模型,分析并比较采用普通支座或铅芯橡胶支座的桥梁在E2地震作用下的桥梁结构地震响应,着重分析铅芯橡胶支座对桥梁减隔震的效果。分析结果表明,铅芯橡胶支座可有效延长桥梁自振周期,大幅改善桥梁在地震中的受力情况,具有很强的耗散地震力的能力。     

模数式桥梁伸缩缝水平向动力学响应分析

运用有限元分析软件对模数式桥梁伸缩缝进行水平向动力学研究,建立了其水平向有限元动力学模型,研究了车轮对中梁的水平冲击以及车速、中梁弹性支承刚度及预压量、滑动摩擦系数和剪切弹簧刚度的变化对中梁水平位移的响应特性。研究表明,当车速高于100 km/h,中梁弹性支承刚度小于70 000 N/mm时,应考虑车轮对中梁的水平冲击,当车速低于120 km/h,中梁弹性支承刚度及预压量分别大于80 000 N/mm和0.3 mm,滑动摩擦系数大于0.03,剪切弹簧刚度大于400 N/mm时,此时中梁水平位移小于0.5 mm,且车轮对中梁的水平冲击也可不考虑。