漸變剛度鋼板彈簧的仿真分析.pdf

1、鋼板彈簧是汽車非獨立懸掛裝置中常用的一種彈性元件。鋼板彈簧結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，成本低廉。漸變剛度鋼板彈簧是目前剛度曲線與理想的剛度曲線最接近的鋼板彈簧，所以被廣泛使用，而且隨著漸變剛度鋼板彈簧生產(chǎn)工藝的發(fā)展，它的使用范圍正在不斷擴(kuò)大。本文采用有限元方法和多體動力學(xué)方法，將漸變鋼板彈簧納入到整車模型中進(jìn)行分析，得到漸變鋼板彈簧的工作特性，為鋼板彈簧的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。
　　 本文首先系統(tǒng)地對鋼板彈簧的各種計算模型進(jìn)行分析比較，比較

2、分析集中載荷法、共同曲率法、綜合法和有限單元法的假設(shè)、基本公式，以及計算鋼板板簧剛度和強(qiáng)度的方法。在實際工作過程中，鋼板彈簧產(chǎn)生大變形，屬于幾何非線性問題；同時各片之間存在復(fù)雜的接觸情況，傳統(tǒng)的方法難以進(jìn)行較為精確的分析。
　　 按照漸變鋼板彈簧的幾何結(jié)構(gòu)和材料屬性，同時考慮其工作過程中的大變形、各片之間的接觸等多種非線性因素，建立鋼板彈簧的1/2有限元模型，利用ABAQUS強(qiáng)大的非線性求解功能，分析計算鋼板彈簧的強(qiáng)度和剛度，并

3、對加載后各片之間的接觸狀態(tài)和漸變剛度的關(guān)系進(jìn)行分析。得出的分析結(jié)果表明，板簧之間的接觸狀態(tài)與傳統(tǒng)的假設(shè)有相同之處，也存在一定區(qū)別，同時漸變剛度特性不如原先設(shè)想的狀態(tài)理想。過去認(rèn)為主簧與副簧隨著載荷的增加逐漸貼合，達(dá)到設(shè)計載荷時主簧和副簧完全貼合共同作用。而分析結(jié)果表明主簧與副簧之間是非均勻的接觸，接觸區(qū)域和接觸力都隨載荷的變化而變化，主簧和副簧不可能達(dá)到完全貼合的理想狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上給出了增大漸變剛度的優(yōu)化建議。
　　 利用多體