三段式漸變剛度鋼板彈簧的CAE分析與研究
發(fā)布時間：2024-06-13 19:02
鋼板彈簧是汽車非獨立懸掛裝置中常用的一種彈性元件。三段式漸變剛度鋼板彈簧是目前懸架剛度曲線與懸架理想剛度曲線最接近的鋼板彈簧懸架,正在被推廣使用,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大。本文在對三段式漸變剛度鋼板彈簧基于接觸摩擦的有限元分析的基礎(chǔ)上,對其性能模擬分析研究。 本文首先利用廠方提供的板簧參數(shù),根據(jù)該型號三段式漸變剛度鋼板彈簧的三維尺寸、曲率半徑和自由弧高等設(shè)計參數(shù),使用UG建立每一片鋼板彈簧簧片的三維實體模型,并對各片空間位置進行初步定位。 其次,對建成的鋼板彈簧三維模型,利用HyperMesh軟件進行映射網(wǎng)格劃分,并在兩簧片的接觸區(qū)域生成ANSYS軟件所提供的接觸單元,建立起三段式漸變剛度鋼板彈簧的有限元模型。通過適當?shù)奶匦赃x取,模擬簧片間的非線性接觸摩擦；模擬裝配夾緊過程施加的載荷約束,并計算該過程中鋼板彈簧內(nèi)部產(chǎn)生的預應(yīng)力；模擬三段式漸變剛度鋼板彈簧懸架彈性特性試驗,計算得出裝配后鋼板彈簧懸架的剛度曲線,并與實際試驗結(jié)果比較,確定計算剛度的正確性。 最后,利用材料的S-N曲線,并考慮鋼板彈簧實際的零部件特征對其疲勞壽命的影響,利用ANSYS/...
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
1.1 懸架及鋼板彈簧簡介
1.1.1 懸架的組成與分類
1.1.2 鋼板彈簧的作用
1.1.3 鋼板彈簧的發(fā)展概述
1.1.4 鋼板彈簧的基本結(jié)構(gòu)形式
1.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究的內(nèi)容和意義
第2章 三段式漸變剛度鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)與性能試驗
2.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧的基本結(jié)構(gòu)
2.1.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧與普通鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)對比
2.1.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧的設(shè)計技術(shù)參數(shù)
2.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧的制造工藝簡介
2.2.1 制造要求概述
2.2.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧工藝流程簡介
2.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧性能試驗
2.3.1 彈性特性試驗
2.3.2 垂直載荷下的疲勞試驗
2.4 本章小結(jié)
第3章 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的建立
3.1 有限元分析概述
3.1.1 有限元分析的基本原理
3.1.2 三維有限元的分析過程
3.1.3 有限元分析的基本步驟
3.2 ANSYS概況
3.2.1 ANSYS軟件介紹
3.2.2 ANSYS軟件的分析步驟
3.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的建立
3.3.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧的三維建模
3.3.2 三維網(wǎng)格的映射法劃分
3.3.3 邊界條件的定義
3.4 三段式漸變剛度鋼板彈簧的接觸定義
3.4.1 接觸法的理論分析
3.4.2 ANSYS對接觸問題的處理方法與數(shù)學原理
3.4.3 接觸單元的生成及特性
3.5 本章小結(jié)
第4章 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的計算
4.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的驗證
4.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧裝配的有限元模型
4.2.1 裝配預應(yīng)力的理論計算
4.2.2 裝配預應(yīng)力數(shù)學模型模型求解器設(shè)置
4.2.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧仿真裝配
4.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧的剛度計算
4.3.1 鋼板彈簧剛度的傳統(tǒng)計算方法簡介
4.3.2 基于接觸摩擦的有限元法對鋼板彈簧剛度的仿真計算
4.4 本章小結(jié)
第5章 三段式漸變剛度鋼板彈簧的疲勞壽命分析
5.1 疲勞壽命分析方法
5.1.1 疲勞和抗疲勞設(shè)計
5.1.2 疲勞累積損傷理論
5.2 疲勞壽命的影響因素
5.3 S-N曲線的獲得
5.4 三段式多漸變剛度板彈簧的疲勞壽命仿真分析
5.4.1 疲勞危險區(qū)域的確定
5.4.2 疲勞壽命仿真分析
5.5 加工工藝對三段式漸變剛度鋼板彈簧疲勞壽命的影響
5.6 本章小結(jié)
第6章 三段式漸變剛度鋼板彈簧阻尼計算
6.1 鋼板彈簧阻尼特性的理論介紹
6.2 研究鋼板彈簧的阻尼特性的意義
6.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧阻尼特性的仿真分析
6.3.1 仿真計算方案的選擇
6.3.2 阻尼特性的仿真計算
6.4 摩擦系數(shù)對鋼板彈簧片間阻尼特性的影響
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄
本文編號：3993510
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
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摘要
Abstract
目錄
插圖索引
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第1章 緒論
1.1 懸架及鋼板彈簧簡介
1.1.1 懸架的組成與分類
1.1.2 鋼板彈簧的作用
1.1.3 鋼板彈簧的發(fā)展概述
1.1.4 鋼板彈簧的基本結(jié)構(gòu)形式
1.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究的內(nèi)容和意義
第2章 三段式漸變剛度鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)與性能試驗
2.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧的基本結(jié)構(gòu)
2.1.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧與普通鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)對比
2.1.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧的設(shè)計技術(shù)參數(shù)
2.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧的制造工藝簡介
2.2.1 制造要求概述
2.2.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧工藝流程簡介
2.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧性能試驗
2.3.1 彈性特性試驗
2.3.2 垂直載荷下的疲勞試驗
2.4 本章小結(jié)
第3章 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的建立
3.1 有限元分析概述
3.1.1 有限元分析的基本原理
3.1.2 三維有限元的分析過程
3.1.3 有限元分析的基本步驟
3.2 ANSYS概況
3.2.1 ANSYS軟件介紹
3.2.2 ANSYS軟件的分析步驟
3.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的建立
3.3.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧的三維建模
3.3.2 三維網(wǎng)格的映射法劃分
3.3.3 邊界條件的定義
3.4 三段式漸變剛度鋼板彈簧的接觸定義
3.4.1 接觸法的理論分析
3.4.2 ANSYS對接觸問題的處理方法與數(shù)學原理
3.4.3 接觸單元的生成及特性
3.5 本章小結(jié)
第4章 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的計算
4.1 三段式漸變剛度鋼板彈簧有限元模型的驗證
4.2 三段式漸變剛度鋼板彈簧裝配的有限元模型
4.2.1 裝配預應(yīng)力的理論計算
4.2.2 裝配預應(yīng)力數(shù)學模型模型求解器設(shè)置
4.2.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧仿真裝配
4.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧的剛度計算
4.3.1 鋼板彈簧剛度的傳統(tǒng)計算方法簡介
4.3.2 基于接觸摩擦的有限元法對鋼板彈簧剛度的仿真計算
4.4 本章小結(jié)
第5章 三段式漸變剛度鋼板彈簧的疲勞壽命分析
5.1 疲勞壽命分析方法
5.1.1 疲勞和抗疲勞設(shè)計
5.1.2 疲勞累積損傷理論
5.2 疲勞壽命的影響因素
5.3 S-N曲線的獲得
5.4 三段式多漸變剛度板彈簧的疲勞壽命仿真分析
5.4.1 疲勞危險區(qū)域的確定
5.4.2 疲勞壽命仿真分析
5.5 加工工藝對三段式漸變剛度鋼板彈簧疲勞壽命的影響
5.6 本章小結(jié)
第6章 三段式漸變剛度鋼板彈簧阻尼計算
6.1 鋼板彈簧阻尼特性的理論介紹
6.2 研究鋼板彈簧的阻尼特性的意義
6.3 三段式漸變剛度鋼板彈簧阻尼特性的仿真分析
6.3.1 仿真計算方案的選擇
6.3.2 阻尼特性的仿真計算
6.4 摩擦系數(shù)對鋼板彈簧片間阻尼特性的影響
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
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致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄
本文編號：3993510
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