發(fā)布時(shí)間：2020-03-19 23:19

【摘要】： 鋼板彈簧是汽車非獨(dú)立懸掛裝置中的一種常用的彈性元件，其強(qiáng)度特性和疲勞特性對(duì)車輛行駛的可靠性和安全性有重要意義。本文從對(duì)鋼板彈簧結(jié)構(gòu)應(yīng)力的有限元分析基礎(chǔ)上，利用S-N曲線法計(jì)算其循環(huán)載荷下的疲勞壽命， 使用參數(shù)化建模方法，建立鋼板彈簧自由狀態(tài)下的有限元模型。在兩簧片的接觸區(qū)域生成ANSYS軟件所提供的接觸單元，并通過(guò)適當(dāng)?shù)奶匦赃x取，來(lái)模擬簧片間的非線性接觸。模擬裝配夾緊過(guò)程施加載荷約束，并計(jì)算該過(guò)程中鋼板彈簧內(nèi)部產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力。根據(jù)裝配階段各簧片的變形情況，并利用裝配階段所建模型的參數(shù)化語(yǔ)言程序建立鋼板彈簧總成的有限元模型。使用加載頭和簧片的接觸行為來(lái)模擬加載狀況，并將對(duì)簧片中心的變形控制轉(zhuǎn)換為對(duì)加載點(diǎn)的位移約束，然后利用載荷步選項(xiàng)配置完成一個(gè)載荷循環(huán)，由此計(jì)算出加載階段下鋼板彈簧內(nèi)部的應(yīng)力循環(huán)。利用模型結(jié)果計(jì)算鋼板彈簧的剛度，并進(jìn)行鋼板彈簧剛度試驗(yàn)驗(yàn)證模型的正確性。 通過(guò)外部文件完成裝配階段向加載階段跨模型的應(yīng)力結(jié)果數(shù)據(jù)的傳遞，然后在加載階段模型中進(jìn)行兩階段模型應(yīng)力數(shù)據(jù)的合成運(yùn)算，得到鋼板彈簧實(shí)際工況下的完整應(yīng)力循環(huán)。利用材料S—N曲線，并考慮鋼板彈簧實(shí)際的零部件特征對(duì)其疲勞特性的影響，利用ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編制程序計(jì)算出模型危險(xiǎn)區(qū)域的疲勞壽命，并通過(guò)實(shí)際的鋼板彈簧的疲勞試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證結(jié)論的正確性。 本文通過(guò)使用有限元法的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析計(jì)算和疲勞試驗(yàn)研究表明，鋼板彈簧簧片間良好的摩擦狀況對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布無(wú)明顯影響。同時(shí)通過(guò)使用各階段應(yīng)力合成的方法，能較好的模擬考慮鋼板彈簧裝配階段預(yù)應(yīng)力在內(nèi)的完整應(yīng)力循環(huán)。并且采用加載頭和簧片間的接觸行為能較準(zhǔn)確的模擬出加載點(diǎn)存在著滑移狀況的這種特殊的加載形式。最后對(duì)模型采用疲勞壽命的S-N曲線法計(jì)算能較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出疲勞破壞發(fā)生的區(qū)域及結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)鋼板彈簧的設(shè)計(jì)有重要的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

江蘇大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文型只選取了實(shí)際簧片的1/4，所以此時(shí)應(yīng)該在那些對(duì)稱平面上施加對(duì)稱約束。最后，完全施加約束后的模型如圖3一7。:對(duì)稱約束廠歲獷葺介匆黔生鐘圖3一7夾緊模型的加載主，俯視圖對(duì)于初始變形后的加載階段的幾何模型建立，網(wǎng)格劃分單元類型的選取，單元實(shí)常數(shù)的設(shè)置，和網(wǎng)格劃分控制我們參照夾緊模型來(lái)完成。其幾何模型和有限元模型如圖3一8，圖3一9所示。圖3一8加載階段凡何模型圖3一9加載模型的網(wǎng)格劃分對(duì)于加載模型，，它的加載過(guò)程為首先在簧片兩端施加板端基準(zhǔn)載荷，板簧發(fā)生預(yù)加變形，然后使用液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)在簧片離中央固定位?

江蘇大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文圖4一3加載模型第一步變形圖4一4加載模型第二步變形Q譏尸幻娜腳口皿口暇峨麟舞攀撼澎澎瀚舞珊攀攀攀攀攀鱗粼易挑粼娜粼35.2104173242311圖4一5夾緊模型計(jì)算應(yīng)力云圖
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TH135

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李保權(quán);載貨汽車雙前軸平衡懸架設(shè)計(jì)方法研究[D];吉林大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2590865