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。     

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规律。结果表明:叶片向上弯曲时,随着曲率的增大,少片簧的刚度逐渐减小,应力逐渐增大;叶片向下弯曲时,随着曲率的增大,少片簧的刚度逐渐增大,应力逐渐减小。     

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。     

渐变刚性钢板弹簧的计算方法

本文用共同曲率法探讨了渐变刚性钢板弹簧的计算方法,推导出了这种板簧的载荷,变形及应力的计算公式,并介绍了一计算实例。     

钢板弹簧新的计算方法及其在设计中的应用

本文指出了目前钢板弹簧各种计算方法存在的问题，在此基础上提出了一种更为切合实际和比较完善的计算方法。本文还给出了用共同曲率法计算时，板簧刚度末片应力修正系数的合理取值以及为降低末应力对其片厚的选择。     

多片钢板弹簧预应力计算

用回归方法对多片钢板弹簧的实测与设计的预应力数值进行了分析。认为多片钢板弹簧各叶片的预应力分布呈抛物线曲线,并提出了按此分布曲线计算预应力的方法。     

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。     

应用ABAQUS软件进行钢板弹簧精益设计

汽车钢板弹簧是重要的高负荷安全部件。实际工作中,钢板弹簧同时存在大变形、预应力和各叶片间的接触等多种非线性响应。传统的设计计算方法,是基于材料力学线性梁理论,设计计算中进行了过多的简化,不能确切地反映其力学本质。在实践上,汽车钢板弹簧也确实常常发生一些传统的设计计算方法不能解释的问题。因此汽车界迫切需求对钢板弹簧精益设计。文章提出应用ABAQUS技术对汽车钢板弹簧进行精益设计方法,在分析过程中精确模拟板簧的夹紧,承载过程及大变形工作时各片的应力响应,各片间的接触压力等,从而可以实现钢板弹簧的精益设计。     

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.     

钢板弹簧刚度计算的主片分析法

与以往以整副多片钢板弹簧作为一个变断面梁来分析其挠度的思路不同,本文从“整簧挠度实质上是主片的挠度”这个观点出发,把求变断面粱的挠度问题化为求等断面梁(主片)的弯矩(应力)分布问题。从而把挠度——刚度计算问题与应力分布计算问题统一起来。本文的基本假设与以往的“共同曲率”或“集中载荷”的假设不同,采取了这两者相结合的假设。在应力分布计算方面揭示了长期未被注意的误解。在刚度——挠度计算方面,解释了巴希洛夫斯基的“精确计算公式”不精确的原因,新的计算方法消除了这种误差因素。     

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.     

影响钢板弹簧刚度和弧高因素的分析探讨

目前对钢板弹簧的计算方法有很多种,如ADAMS建模分析、共同曲率法及集中载荷法等,但影响钢板弹簧刚度的因素较多,理论计算与实际结果总存在偏差。本文通过对多架钢板弹簧的自由刚度、夹紧刚度、自由弧高、夹紧弧高等参数的测量,从试验数据中统计出钢板弹簧刚度在计算时的无效长度系数及修正系数等参数。并根据无效长度系数,通过Catia模拟出钢板弹簧夹紧前后弧高变化量。这样所得的计算结果更加贴近实际状态,对悬架系统设计和开发提供参考。     

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。     

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。     

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.     

基于ANSYS的钢板弹簧工作应力应变分析

钢板弹簧广泛应用与汽车的非独立悬架中,有着价格低廉、结构简单等优点。文章首先通过Solidworks软件进行实体模型的建立,继而使用ANSYS建立钢板弹簧的有限元分析模型,分析其在工作环境下的应力应变,得出其应力分布。分析结果表明:钢板弹簧工作时最大应力发生在其两端,且应力值从两端区域向中间逐渐减小,应变最大处发生在其中间位置,且向两端逐渐减小。     

计算钢板弹簧总成弧高的新方法

通常的汽车悬挂用的钢板弹簧是由曲率不同的若干片组成的,越短的片曲率越大。夹紧后各片曲率均与初始曲率不同(图1)。汽车悬挂高度,由夹紧后的总成弧高与静挠度所决定。     

渐变刚度钢板弹簧特性计算的新方法

采用集中载茶法对渐变刚度钢板弹簧的挠度－负荷特性及各弹簧片的应力进行了计算。通过计算和试验结果的对比分析，证明该方法不仅简单易行，而且能够满足工程计算的精度需要。     

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。     

单面双槽钢板弹簧在汽车上的应用

单面双槽钢板弹簧用在汽车悬挂上,比一般平扁钢制的弹簧要优越得多. 钢板开槽后,打破了原来的应力分布对称状态.使拉应力减小、压应力增大.不仅改善了结构强度,提高了承载能力,而且还延长了疲劳寿命.单片对比约35%;总成达15～20万公里. 文中还详细介绍了这种钢板弹簧的设计方法、制造工艺、道路试验和使用情况.