汽車鋼板彈簧三維設(shè)計(jì)與力學(xué)分析.pdf

1、汽車鋼板彈簧是懸架系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分之一，其功能和作用是傳遞作用在車輪和車架之間的一切力和力矩，緩和由于路面不平而傳遞給車架的沖擊載荷，并衰減由此引起承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車行駛的平順性。另外，鋼板彈簧具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、成本較低，在懸架系統(tǒng)中兼起導(dǎo)向的作用。因?yàn)殇摪鍙椈稍谄噾壹芟到y(tǒng)上有著廣泛的應(yīng)用前景，如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上盡可能減少板簧質(zhì)量，提高板簧的應(yīng)力、剛度是設(shè)汽車設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮的內(nèi)容之一。在這樣的背景下，提出了本文研究的內(nèi)

2、容。各簧片模型的參數(shù)主要有長(zhǎng)度、弧高、曲率、厚度等設(shè)計(jì)參數(shù)，簧片三維實(shí)體模型參數(shù)化的建立，不僅有利于減少設(shè)計(jì)者對(duì)同一模型不同參數(shù)的重復(fù)建立，同時(shí)有利于對(duì)模型參數(shù)的修改，參數(shù)化能有效對(duì)同型號(hào)鋼板彈簧建立起三維實(shí)體模型和節(jié)省時(shí)間。
　　 本文利用VB語言，同時(shí)利用插件Automation Gateway來對(duì)Pro/E進(jìn)行二次開發(fā)，建立了多片等截面和少片變截面鋼板彈簧各簧片在自由狀態(tài)下的三維參數(shù)化模型。懸架是汽車的重要組成部件之一，鋼

3、板彈簧懸架性能又影響整車性能。如何在滿足鋼板彈簧使用性能的條件下，減少板簧質(zhì)量就顯得尤為重要。本文利用MATLAB來優(yōu)化少片簧模型，先是建立少片簧截面模型的目標(biāo)函數(shù)，此函數(shù)代表少片簧的質(zhì)量，后對(duì)其從卷耳、長(zhǎng)度、剛度、強(qiáng)度等方面建立約束條件，同時(shí)在M文件編寫程序利用MATLAB工具箱來求解未知量，使其在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，使板簧的質(zhì)量最小。對(duì)于建立的鋼板彈簧裝配模型導(dǎo)入ANSYS中，模擬板簧的裝配過程即是簧片的加緊過程，施加位移約束求