外文翻譯---汽車復(fù)合材料懸架擺臂的實(shí)驗(yàn)分析

1、<p>　　汽車復(fù)合材料懸架擺臂的實(shí)驗(yàn)分析</p><p>　　在重量節(jié)約和部分應(yīng)用在整合可達(dá)到羅孚集團(tuán)一直在調(diào)查設(shè)計(jì)和制造的組件構(gòu)成的復(fù)合材料。不同的方法步驟設(shè)計(jì)- to-manufacture循環(huán)量大的汽車工業(yè)相對而聞名的不銹鋼部件,但不是很好建立了一個(gè)復(fù)合元件。一個(gè)設(shè)計(jì)方法,為復(fù)合材料已經(jīng)出現(xiàn)在一個(gè)主程序設(shè)計(jì)分析。歷史最悠久的一個(gè)方法,利用分析有限元技術(shù),并正在與實(shí)驗(yàn)測試補(bǔ)充原型機(jī)使用模式的分析和

2、應(yīng)力狀況分析熱發(fā)射,再加上傳統(tǒng)的應(yīng)變監(jiān)測。小工作已經(jīng)進(jìn)行相關(guān)從這些不同的測試方法,比較結(jié)果與實(shí)際的測量元件。本文介紹了幾個(gè)有關(guān)工作進(jìn)行分析和測試的復(fù)合汽車懸架的手臂。結(jié)果得到三種不同的分析技術(shù)與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果進(jìn)行了對比,其準(zhǔn)確度進(jìn)行了探討。</p><p>　　關(guān)鍵詞:汽車懸掛的膀臂、應(yīng)力分析、有限元方法;狀況分析;大量;應(yīng)變規(guī),成型的復(fù)合板材</p><p>　　索爾和絕望王爾德說:“國家

3、應(yīng)用增加了復(fù)合材料具有作為結(jié)構(gòu)材料。一個(gè)原因…,那是復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高剛度重量體重比率可大大減少結(jié)構(gòu)的重量…也許最重要的特征就是他們的復(fù)合材料機(jī)械研究可以“量身定做”來滿足特定準(zhǔn)則”。然而,約翰遜張秀珍嗎?建議的組合設(shè)計(jì)、分析、制造技術(shù)的重大進(jìn)展和成功必須進(jìn)行示威游行重要(有效)結(jié)構(gòu)將組件前生產(chǎn)汽車和卡車納入”。</p><p>　　復(fù)合材料具有鋼的競爭在工程環(huán)境。在汽車工業(yè)這需要一定的技術(shù)轉(zhuǎn)讓等地點(diǎn)的先進(jìn)的

4、技術(shù)中心華威大學(xué),工作與材料制造商和汽車工程師,使這些材料的了解,以替代傳統(tǒng)的材料,如鋼。如果復(fù)合材料與傳統(tǒng)材料競爭真正意義上的,那么汽車設(shè)計(jì)師需要充分了解自己的長處和局限性,以便他們能夠考慮或許很多選擇的概念階段的設(shè)計(jì)。為了做到這一點(diǎn)汽車工程師需要的迎頭趕上的技術(shù)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和生產(chǎn)元件從復(fù)合材料。這將包括了解各種各樣的方法,如有限元分析,應(yīng)力模式的分析熱發(fā)射(突)和狀況分析,可以應(yīng)用于復(fù)合構(gòu)件在他們的設(shè)計(jì)和開發(fā)。</p>

5、<p>　　到目前為止,似乎小工作進(jìn)行研究的結(jié)果是否從這些不同的分析方法是相互聯(lián)系他人或與實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果測試一個(gè)真正的組成部分。摘要為了研究與對比,應(yīng)用不同的分析方法對復(fù)合材料、復(fù)合組件(汽車懸架的手臂——是降低生產(chǎn)。該復(fù)合材料構(gòu)件分析了上述三種方法測試在真實(shí)加載條件下,獲得了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果從應(yīng)變規(guī)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)</b></p><p>　　

6、現(xiàn)有的鋼鐵降低懸架的手臂共分九件焊接在一起而重新設(shè)計(jì)的復(fù)合組件(這體現(xiàn)在圖1——是一個(gè)單獨(dú)的塑造作用。材料用于生產(chǎn)暫停手臂成型的復(fù)合紙(SMC),包括一個(gè)聚酯樹脂粘結(jié)劑含量30%隨機(jī)安排短玻璃纖維和碳酸鈣。鋼的重量是2.53公斤懸架臂懸架臂而重新設(shè)計(jì)的SMC完整的矮樹叢和上下球重1.5公斤。該材料的性能用于復(fù)合懸架的手臂在這些分析,進(jìn)行測試得到的材料實(shí)驗(yàn)室探測車,= 10.5的GPa的楊氏模量、泊松比和密度= 0.26 = 1.8

7、15;10 - 6公斤3毫米。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)技術(shù)</b></p><p>　　進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)分析,前一個(gè)實(shí)際的工程組件,初步驗(yàn)證工作必須獲得自信,在技術(shù)應(yīng)用到成型的復(fù)合板材。因此,菲亞特板、梁和光盤用SMC在不同加載條件下分析了之前的進(jìn)步設(shè)計(jì)組件。</p><p>　　大多數(shù)測試工作進(jìn)行應(yīng)變測量標(biāo)本用與有限元分析結(jié)果。雖然認(rèn)識(shí)到

8、,不是一個(gè)各相同性 SMC材料由于加工過程中纖維取向的目的,分析資料被假設(shè)為各向同性。同樣的,當(dāng)實(shí)際SMC懸掛的手臂被切割后,檢查,觀察纖維分布顯著的肋骨。有人覺得間相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果驗(yàn)證了這個(gè)假設(shè)這個(gè)特殊的組件的情況。</p><p><b>　　應(yīng)變測試</b></p><p>　　木叢無限僵硬的結(jié)構(gòu)。很難覆蓋所有的加載條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,因此是一個(gè)最糟糕的情

9、況通常假定。在最壞的載荷作用下懸掛部件是被稱為“停車制動(dòng)”。這種嘗試著去模擬車輛掉入一個(gè)深坑30英里/小時(shí)的恒風(fēng)伴隨剎車全面應(yīng)用環(huán)節(jié)的影響。艏艉和合成/側(cè)面負(fù)載然后計(jì)算基于重量和速度的車輛。由于缺陷的完整的坑洞負(fù)荷試驗(yàn)臺(tái)無法適用于組件,從而減少負(fù)載相同方向坑洞所施加荷載作用下結(jié)果燙傷。負(fù)荷剎車申請案件全部坑洞24.2 kN在“X”和8.2 kN在“Y”,并為減少負(fù)載情況下分別為5.9 kN在“X”和2.02 kN在“Y”——見圖1。&l

10、t;/p><p>　　使用應(yīng)變規(guī)的組成的三軸儀及白色六13單個(gè)網(wǎng)格儀表,2.5毫米網(wǎng)格長度,選擇適合的半徑部分企圖測量最大應(yīng)變、儀表由表及里球關(guān)節(jié)附近的住房,在荷載作用下的應(yīng)用,并圍繞身體的半徑安裝灌木叢,那里將安裝組件汽車副車架。額外的應(yīng)變規(guī)由表及里的一些加強(qiáng)肋骨和接近扭力桿安裝位置。</p><p><b>　　一連串分析</b></p><p&g

11、t;　　重音模式分析熱發(fā)射(突)可以被用來確定部件的表面應(yīng)力研究小冷暖由于循環(huán)加載條件。設(shè)備包括一個(gè)探測器單元大量掃描頭,對模擬信號(hào)處理器和數(shù)碼電子數(shù)據(jù)單位。該系統(tǒng)的工作原理是探測微小的溫度變化發(fā)生當(dāng)結(jié)構(gòu)中是不斷地載入。紅外探測器掃描結(jié)構(gòu)的綜合測量輸出信號(hào)與參考加載系統(tǒng)。電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢測與精神壓力引起的熱波動(dòng)負(fù)載參考信號(hào)。一種顏色等高圖之和的主應(yīng)力，然后商議,連同條形圖給實(shí)際數(shù)值。這種關(guān)系的信號(hào)有效地消除了所有的信號(hào)頻率以外加載系統(tǒng)

12、造成的,也就是說,所有周圍的溫度波動(dòng)。大量的系統(tǒng)有0.001°C溫度分辨率、空間分辨率低于我毫米。</p><p>　　這種類型的分析顯示一個(gè)作者數(shù)也適用于TM各相異性材料,如復(fù)合材料和小錯(cuò)誤(~ 6%)證明這樣的研究相比,從理論和有限元結(jié)果給人感覺是由于錯(cuò)誤的資料數(shù)據(jù)使用4。很明顯,從研究的使用進(jìn)行熱彈性應(yīng)力分析評(píng)估之應(yīng)力與應(yīng)變的各向異性復(fù)合材料是為各向同性材料比第一次更復(fù)雜。然而,它已經(jīng)表明,該技術(shù)

13、能提供有價(jià)值的定性信息對應(yīng)力分布的影響、表面缺陷和裂紋生長的預(yù)測。它也顯示,給出準(zhǔn)確的細(xì)節(jié)系數(shù)材料性質(zhì)包括擴(kuò)張、定量結(jié)果可以得到的程度取決于各向異性材料。</p><p>　　進(jìn)行一個(gè)完整的突前的分析是非常必要的,懸架臂確定校正因子對材料的使用。這就可以實(shí)現(xiàn)兩種方式,要么在裝運(yùn)港的裝載一碟材料的壓縮與比較輸出大量理論解,或由應(yīng)變測厚直接放在組件在面積平均應(yīng)力分布,從而獲得一個(gè)直接比較的一連串的輸出。這兩種方法都被

14、用在這種情況下,而是直接應(yīng)變規(guī)能克服標(biāo)定的很多問題,從而使意義的信息必須經(jīng)一連串的輸出。</p><p><b>　　狀況分析</b></p><p>　　大多數(shù)的工作狀況調(diào)查的宏觀力學(xué)性能的復(fù)合材料已經(jīng)使用狀況進(jìn)行涂層技術(shù)。這是為了避免復(fù)雜的構(gòu)造一個(gè)各向異性的性質(zhì)和狀況模型建構(gòu)了一個(gè)復(fù)合像原來這將失去它的透明度和不能被分析。然而,對于復(fù)雜的纖維角度纖維鋪層的這是唯一

15、的方法進(jìn)行分析的狀況,因此一些研究已經(jīng)進(jìn)行的調(diào)查j7-30實(shí)際復(fù)合材料使用。合理的結(jié)果已經(jīng)獲得這種分析,但由于與局限性的必要性在復(fù)合透明度。然而,認(rèn)為復(fù)合構(gòu)件研究SMC材料制成的,被假設(shè)為各向同性,從而簡化了創(chuàng)造一個(gè)由光彈模型。</p><p>　　一個(gè)三維的環(huán)氧樹脂模型,構(gòu)建了懸架臂狀況分析。在該模型上又增加了一個(gè)代表性的方式,在負(fù)載規(guī)?？s小,并受到的壓力凍結(jié)的周期。這包括加熱模型到材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,那時(shí)候

16、的楊氏模量的變化,并對該模型在應(yīng)用變形載荷。該模型,然后慢慢冷卻,防止溫度分布不均勻,而這將導(dǎo)致不必要的熱應(yīng)力。因?yàn)樵诶鋮s周期的變形和應(yīng)力鎖進(jìn)模型中。當(dāng)在偏振光下觀察三維模型是一大堆干涉條紋。為了確定兩個(gè)大小和方向上的主應(yīng)力在任何時(shí)候,一片被清除并在偏振光下觀察。通過計(jì)算邊緣應(yīng)力的模型可以計(jì)算和轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)力在各組成部分。這是由意味著,此等之間、模型和零件材料、載荷和尺寸參數(shù)。</p><p>　　較低的懸架臂安

17、裝到其余的汽車通過橡膠安裝的灌木叢中。調(diào)查是進(jìn)行造型的可能性越來越灌木叢。然而,實(shí)驗(yàn)表明,硅和泡沫橡膠所需的規(guī)?？s小在壓力的剛度灌木叢凍結(jié)高溫不能得以維持。這樣的狀況分析假定手臂一直懸掛安裝。</p><p><b>　　有限元分析</b></p><p>　　復(fù)合懸架的手臂在機(jī)場大約1300的STIF45使用有限元分析實(shí)體單元。懸架臂安裝到副車架通過橡膠安裝灌木;這

18、些都是建成有彈簧單元的剛度代表公共汽車和創(chuàng)建一個(gè)現(xiàn)實(shí)的載荷分布在各組成部分。荷載作用下的有限元模型應(yīng)用于通過梁元素球關(guān)節(jié)。</p><p>　　分析了三種工況下使用有限元分析軟件。第一個(gè)完整的坑洞荷載模擬剎車負(fù)載。第二個(gè)模擬減少用于測試負(fù)荷由于試驗(yàn)夾具的局限性,使比較結(jié)果從實(shí)驗(yàn)應(yīng)變分析。使用這兩種工況下彈簧單元模擬剛度的橡膠安裝的灌木叢中。第三個(gè)荷載加載,但再一次使用減少這一次漏掉了彈簧單元,即懸掛的手臂在機(jī)場作

19、為坐騎。堅(jiān)硬的這第三個(gè)荷載相關(guān)的要求,分析了大量狀況。</p><p><b>　　結(jié)果</b></p><p><b>　　有限元分析</b></p><p>　　分析表明,懸架臂最大等效應(yīng)力在組件的負(fù)載情況下被認(rèn)為是非常接近極限強(qiáng)度該材料加載條件坑洞,這是最糟糕的加載條件。這意味著組件可能需要一個(gè)不同的材質(zhì)制成,或者其

20、他的原料需要定位在高的區(qū)域應(yīng)力加強(qiáng)本地組件。由于在一定數(shù)量的限制磁盤的可用空間,所包含的元素?cái)?shù)量的有限元模型中使用的相對較低,因此元素的大小的半徑范圍內(nèi)的身體周圍,安裝灌木叢太大了,發(fā)現(xiàn)任何大的應(yīng)力集中。同時(shí),使用不同類型的元素在這些領(lǐng)域,由于幾何形狀的組成部分,是一個(gè)混合的磚、斜楔與四面體。后者形狀趨于太硬把好結(jié)果,也不推薦使用。如果需要更詳細(xì)的結(jié)果在這些領(lǐng)域,然后這些半徑會(huì)更詳細(xì)地模仿隨著越來越小的元素對高應(yīng)力梯度區(qū)。</p&

21、gt;<p><b>　　狀況分析</b></p><p>　　由光彈模型的分析懸架臂進(jìn)行假設(shè)的最大主應(yīng)力方向躺在一個(gè)水平面上通過模型的方向/艉負(fù)荷脫穎而出。雖然這不是千真萬確的實(shí)踐中因局部幾何效應(yīng)在某些地區(qū),這個(gè)假設(shè)給足夠的正確結(jié)果。如果發(fā)現(xiàn)了明顯的差異,那麼它是在特定的地區(qū)可能要從不同的層面。片有人看見應(yīng)力的最大值出現(xiàn)在附近的住房和身體上下球坐騎。</p>&

22、lt;p>　　由于狀況分析的能力找出非常小的區(qū)域的高應(yīng)力、最大應(yīng)力值照片彈性</p><p>　　給予往往高于應(yīng)變的結(jié)果。例如,最大應(yīng)力水平的領(lǐng)導(dǎo)班子內(nèi)部半徑上被發(fā)現(xiàn)是43帕一連串的價(jià)值相比26帕。這種差異可以解釋為切片檢查了由光彈模型通過,結(jié)果表明,最大應(yīng)力發(fā)生在一個(gè)位置只有跨越3毫米,應(yīng)力值最大的兩邊是大約有25帕。</p><p><b>　　一連串分析</b&

23、gt;</p><p>　　最初的一連串掃描顯示的壓力大樂隊(duì)在安裝運(yùn)行區(qū)域和一些混亂是否這些地區(qū)在拉伸和壓縮。這個(gè)問題被確認(rèn)為過度運(yùn)動(dòng)的安裝位置上懸掛的手臂身體由于失真的灌木叢中經(jīng)歷的橡膠作為應(yīng)變測試。配有大量運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器裝置,如果需要,這使掃描鏡在探測器的時(shí)間,試件的振動(dòng),從而消除運(yùn)動(dòng)。然而,在這個(gè)特別的情形中,幾何和移動(dòng)方向可以不被淘汰在整個(gè)地區(qū)的同時(shí),因此很有必要對去除橡膠草叢,代之以鋁的。大量重復(fù)的分析與實(shí)

24、灌木和顯示高的區(qū)域(26 MPa)拉應(yīng)力沿領(lǐng)先優(yōu)勢及其周圍半徑的領(lǐng)導(dǎo)班子內(nèi)部安裝的位置。不幸的是,不可能在進(jìn)行大量分析球連接端口的成分,因?yàn)樗患虞d適配器要求大適合液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供循環(huán)加載。</p><p><b>　　比較的結(jié)果</b></p><p>　　它應(yīng)該澄清了應(yīng)力值引用的表中應(yīng)變計(jì)算出的結(jié)果是白色的儀表,給它一個(gè)值最大主應(yīng)力。分析了由光彈應(yīng)力也給最大主內(nèi),

25、除非采取的價(jià)值觀</p><p>　　在這樣的情況下,就自由邊差異的校長</p><p>　　分析了大量輸出壓力的形式下主應(yīng)力的總和,而鐵的輸出可以以任何形式要求(在這種情況下)。由于幾何形狀的組成和方式,應(yīng)用載荷值和鉻總是小,因而可以直接比較在不同分析方法不需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。</p><p>　　我比較了桌子結(jié)果負(fù)載條件下,為最大限度的坑洞。所有的最大應(yīng)力值發(fā)生在球

26、關(guān)節(jié)區(qū)和相關(guān)的很好。這些結(jié)果為應(yīng)力應(yīng)變規(guī)和照片彈性計(jì)算結(jié)果得到的結(jié)果為減少負(fù)載。該模型是一個(gè)加載應(yīng)力乘以系數(shù)之間的比率/船尾和橫向載荷前保持不變的,同樣比例的完全停車制動(dòng)荷載中斷的手臂。</p><p>　　分析的結(jié)果進(jìn)行加載,但降低安裝灌木叢包括可以看到在表2。</p><p>　　表3的結(jié)果,分析了降低載荷進(jìn)行并沒有安裝灌木叢被利用。由光彈應(yīng)力所給出的分析集中在一個(gè)非常小的點(diǎn)而應(yīng)力進(jìn)行

27、有限元分析是給出了平均相對較大的地區(qū)。在這個(gè)例子中結(jié)果狀況,平均名義應(yīng)力集中處的兩側(cè)也引用括號(hào)中給公平的比較。</p><p>　　應(yīng)變結(jié)果相比,通過大量數(shù)值非常相似,為最大限度的壓力。理論上應(yīng)該更有效得多,大量調(diào)查應(yīng)變規(guī)時(shí)應(yīng)力集中的影響,因?yàn)樗菧y量值取決于在面積小的距離在掃描過程中對象。在這種情況下,測量的角度建立了大量相比在我毫米直徑2.5毫米網(wǎng)格長度對應(yīng)變規(guī)。然而,在這個(gè)例子中,差別不大和運(yùn)動(dòng)部分負(fù)荷時(shí)不

28、可避免地模糊圖像循環(huán)在某種程度上,從而在分辨率的差異可能是可以忽略不計(jì)的。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　所有的分析技術(shù)——即使用。,一連串,狀況,采用有限元分析和應(yīng)變分析,表明該地區(qū)最高應(yīng)力球附近的聯(lián)合住房。所有的方法也有明顯的區(qū)域應(yīng)力身體安裝的灌木叢中。然而,有限元分析并不總是準(zhǔn)確識(shí)別這些高應(yīng)力的大小,因?yàn)檫@些區(qū)域內(nèi)的元素太大。如果

29、需要更詳細(xì)的結(jié)果對這些地區(qū)進(jìn)行有限元分析,然后他們會(huì)更詳細(xì)的仿制大的元素個(gè)數(shù)對高應(yīng)力梯度區(qū)。整體的型態(tài)是一樣的應(yīng)力分布為每個(gè)分析技術(shù)。之間的差異,得到應(yīng)變計(jì)的有限元結(jié)果可以解釋為儀表的精度。值得注意的是由應(yīng)變測量的精度取決于很多因素。一個(gè)錯(cuò)誤的“5 - 10%是通常造成本身及應(yīng)變計(jì)測量系統(tǒng),同時(shí)進(jìn)一步的錯(cuò)誤可能是由于取向、位置和膠的衡量尺度。應(yīng)變規(guī)面積大,需要一個(gè)合理的壓力來獲得準(zhǔn)確的結(jié)果一致。在這個(gè)例子中沒有這個(gè)要求暫停的手臂因經(jīng)常遇

30、到的很多變化的幾何,導(dǎo)致應(yīng)力梯度或區(qū)域或陡峭的相對很低的,甚至是微不足道的壓力。</p><p>　　所有的實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用提出了應(yīng)力分布相似的圖片在復(fù)合懸架的手臂。所有突出方法的高強(qiáng)度應(yīng)力球關(guān)節(jié)區(qū)(除了一連串的原因已提到),以及較高的強(qiáng)調(diào)身體周圍,安裝的灌木叢中。如果高的區(qū)域應(yīng)力檢查,他們都集中在幾何變化可以想象。有效的分析論證了如何由光彈應(yīng)力集中,這些小面積它們所覆蓋的區(qū)域。相比之下,有限元分析元素的幾個(gè)毫米包