【摘要】：目前,重型商用車的后懸架上往往都是采用的推力桿(導(dǎo)向桿)來傳遞車輛行駛過程中受到的縱向及側(cè)向的作用力。由于其使用環(huán)境非常惡劣且承載情況十分復(fù)雜,推力桿容易出現(xiàn)過早損壞等問題,因此,越來越多的廠商開始重視推力桿的設(shè)計(jì)研究。大多數(shù)人都是對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)或?qū)ζ淦趬勖M(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算,還沒有人對(duì)其分析流程進(jìn)行相關(guān)的二次開發(fā)研究。本文以某重型商用車為研究對(duì)象,主要針對(duì)其后平衡懸架進(jìn)行了載荷分析及二次開發(fā),提出了一種基于ABAQUS軟件的平衡懸架關(guān)鍵點(diǎn)載荷提取的方法,并與理論計(jì)算載荷以及ADAMS軟件提取得到的載荷進(jìn)行了對(duì)比,論證了該方法的可行性及準(zhǔn)確性。同時(shí)對(duì)平衡懸架中的關(guān)鍵桿類部件進(jìn)行了有限元分析,提出了一種簡(jiǎn)化橡膠的推力桿有限元分析的方法,并針對(duì)該方法進(jìn)行了二次開發(fā),達(dá)到了簡(jiǎn)化分析流程,提高工作效率,縮短設(shè)計(jì)周期的研究目的。論文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:1)通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn),簡(jiǎn)述了論文的研究意義及研究現(xiàn)狀,確定了平衡懸架多體動(dòng)力學(xué)模型的搭建平臺(tái),以及平衡懸架中各個(gè)主要部件的建模方法及注意事項(xiàng)。2)根據(jù)理論力學(xué)和汽車?yán)碚摰认嚓P(guān)理論知識(shí),結(jié)合整車相關(guān)參數(shù),針對(duì)加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎三種不同工況,在整車受力狀態(tài)下對(duì)推力桿的載荷值進(jìn)行了理論計(jì)算。根據(jù)企業(yè)提供的整車及懸架相關(guān)參數(shù),在ADAMS軟件中建立了平衡懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型,并計(jì)算得到了三種不同工況下推力桿連接點(diǎn)的載荷值。通過查閱相關(guān)資料,類比多體動(dòng)力學(xué)建模原理,利用ABAQUS軟件中的Interaction模塊建立了平衡懸架的有限元簡(jiǎn)化模型,同樣對(duì)三種不同工況下推力桿連接點(diǎn)的載荷值進(jìn)行了計(jì)算。3)通過將三種方法計(jì)算得到載荷值進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)大部分理論計(jì)算結(jié)果比其他兩種方法的計(jì)算結(jié)果均稍大,ADAMS計(jì)算結(jié)果與ABAQUS計(jì)算結(jié)果比較接近。利用計(jì)算得到的載荷值對(duì)推力桿進(jìn)行了有限元分析,結(jié)果表明:在最大工況下,廠家提供的推力桿模型能夠滿足相關(guān)強(qiáng)度要求。4)基于ABAQUS平臺(tái),利用Python腳本語言針對(duì)該建模及分析流程進(jìn)行了二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)了懸架載荷計(jì)算的流程自動(dòng)化,為懸架關(guān)鍵點(diǎn)載荷提取提供了一條新的研究思路。同時(shí),針對(duì)推力桿的有限元分析流程進(jìn)行了二次開發(fā),開發(fā)出了相應(yīng)的插件程序,實(shí)現(xiàn)了其分析過程的流程自動(dòng)化,大大縮短了開發(fā)周期,提高了工作效率,為類似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了參考。
【圖文】：

整車受力分析圖

2.1.1 推力桿受力情況分析當(dāng)車輛水平加速行駛時(shí)，在整車受力狀態(tài)下（如圖 2.1），將中橋單獨(dú)分離出來對(duì)推力桿進(jìn)行受力分析如圖2.2所示。車輛制動(dòng)及轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的受力分析情況是類似的，就不贅述。對(duì)于平衡懸架而言，因其中、后橋均為驅(qū)動(dòng)橋，則中、后橋的驅(qū)動(dòng)力應(yīng)該相等，即有x 2 x3F F[31]，同時(shí)平衡懸架也保證了在任意工況下中、后橋的垂直載荷相等，即有z 2 z3F F。限于篇幅本文只列出了轉(zhuǎn)彎工況下推力桿載荷理論計(jì)算公式的推導(dǎo)過程，其他工況的推導(dǎo)過程類似，只給出了最后的計(jì)算公式，公式中用到的各主要符號(hào)如表 2.1 所示。圖 2.1 整車受力分析圖a. 縱平面內(nèi)受力情況 b. 水平面內(nèi)受力情況圖 2.2 中橋受力分析圖
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.33

【參考文獻(xiàn)】

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