某平衡懸架少片變截面鋼板彈簧結(jié)構(gòu)分析與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著中國社會的發(fā)展和進(jìn)步，人們對汽車特別是重型載貨汽車通過性和舒適性的要求逐步提高。鋼板彈簧平衡懸架在滿足提高重型載貨汽車運(yùn)輸效率要求的前提下，也可一定程度地保證汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性。鋼板彈簧平衡懸架因其成本低、結(jié)構(gòu)簡單和易于維修保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)而被普遍采用。由于鋼板彈簧存在幾何非線性和接觸非線性等多種非線性因素，因而增加了其精益設(shè)計(jì)的難度。而現(xiàn)代接觸動力學(xué)理論和CAE技術(shù)的發(fā)展為解決這類問題提供了有力的工具。
　　 本文以某

2、重型載貨汽車為平臺，針對我國少片變截面汽車鋼板彈簧設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)今的先進(jìn)研究設(shè)計(jì)手段，就以下幾個(gè)方面做了研究工作。
　　 (1)研究了鋼板彈簧的數(shù)學(xué)模型，深入了解梯形變截面鋼板彈簧的計(jì)算方法，建立了少片變截面鋼板彈簧的數(shù)學(xué)模型并對少片變截面鋼板彈簧的剛度、強(qiáng)度等計(jì)算方法進(jìn)行研究，進(jìn)而重點(diǎn)探討少片變截面鋼板彈簧三維模型的建立。
　　 (2)研究了現(xiàn)代接觸動力學(xué)理論的基本分析方法，利用結(jié)構(gòu)非線性有限元方法，考慮板簧

3、工作過程中的大變形、各片之間的接觸等多種非線性因素，應(yīng)用Ansys建立了某少片鋼板彈簧的有限元模型，并分別在夾緊、滿載和極限三種工況下分析計(jì)算了板簧的應(yīng)力和應(yīng)變分布和剛度特性。
　　 (3)對平衡懸架的少片鋼板彈簧進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，在滿足平衡懸架設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)用Matlab優(yōu)化工具對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定合適的鋼板彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù);然后對其進(jìn)行有限元分析。最后，對優(yōu)化前、后平衡懸架鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了對比，臺架結(jié)