渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算

为解决渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算问题,根据莫尔积分,建立了考虑板簧截面两侧圆弧的主簧刚度和主副簧复合刚度的数学模型;通过有限元仿真分析,得到了渐变刚度板簧的刚度-载荷特性,并利用积分运算,建立了渐变刚度板簧在不同载荷下的挠度计算式.通过实例计算和试验验证可知,挠度计算值与试验测试值的最大相对偏差为5.46%.研究结果表明:渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算方法是正确的,可以为渐变刚度板簧的正向设计提供理论参考.     

采用遗传算法的复合材料板簧多目标优化方法

为了使某客车复合材料板簧的性能达到最优,提出了一种针对复合材料板簧的多目标优化方法。综合应用遗传算法中的权重系数变换法和混合法,调用编写的复合材料板簧各项性能的Matlab计算程序,采用Matlab遗传算法工具箱建立了以铺层参数为设计变量,以复合材料板簧的刚度、强度和质量为子目标的多目标优化模型。优化结果表明,簧身的宽度应取最大值,从长度渐变铺层区域末端到中部凸起结构的簧身厚度应以抛物线规律增加。对优化得到的设计方案进行样件试制和台架试验。试验结果表明,优化得到的复合材料板簧质量为钢板弹簧的40%,疲劳寿命是钢板弹簧的3倍,同时也满足整车对板簧刚度和强度的要求。     

28MnSiB新型弹簧钢研制

随着汽车制造业的迅速发展,汽车板簧用量日益增加,汽车用板簧已从平扁弹簧,发展为异型截面板簧和变断面板簧(即锥形簧)。这种变断面板簧,中间部分厚度达20～40mm,对材质各项性能要求较高,尤其是要求弹簧用钢有较高的淬透性。目前各国板簧用钢都是中高碳的Si-Mn系钢和Cr-Mn系钢。为了提高板簧用钢的淬透性以制造截面较大的板簧,发展使用了Cr-Mn-B系钢和Si-Mn-V-B系钢。目前国内90％以上的板簧都是由60Si2Mn钢     

少片根部加强型抛物线板簧的刚度与应力解析计算

为了满足板簧设计的刚度要求和应力约束条件,且考虑首片板簧的复杂受力及改善板簧强度,须采用根部加强型板簧结构,然而,目前尚无精确的少片根部加强型抛物线板簧刚度及应力解析计算公式。基于单片根部加强型抛物线板簧力学模型,利用卡氏第二定理,推导出其刚度、应力计算公式。根据少片板簧与各片板簧的刚度关系,建立了少片根部加强型抛物线板簧刚度、应力计算公式。通过实例对板簧挠度、刚度及应力进行解析计算和ANSYS仿真验证,结果显示解析计算值与其对应的仿真值均相吻合,相对偏差均在0. 80%以内,表明所建立的少片根部加强型抛物线板簧的刚度及应力解析计算公式是精确的,这对于少片根部加强型抛物线板簧的设计具有指导意义。     

SMA纤维复合材料变截面板簧的刚度特性研究

研究了嵌入形状记忆合金(SMA)纤维复合材料变截面板弹簧的刚度性能.首先分析一类常用SMA材料的基本力学性能,讨论了基于Brinson本构模型下的受限回复特性.在建立具有SMA纤维的各向异性层合梁的本构方程的基础上,利用瑞利-利兹能量法求板簧的挠度,给出板簧刚度的表达式.最后,运用MATLAB进行数值计算,得到了SMA纤维复合材料变截面板簧刚度随温度、铺层角、SMA含量的变化关系曲线,揭示了SMA纤维复合材料变截面板簧的刚度可调节机理.     

折线形墙背土压力计算研究

支挡结构是为防止土体坍塌的构筑物，广泛用于房屋建筑、水利、铁路、公路和桥梁工程。包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构等。主要用于承受土体侧向土压力。折线形挡土墙通常是分别计算上、下墙各直线段的墙背土压力。上墙一般按库伦土压力公式计算，当墙背较缓出现第二破裂面时，应按第二破裂面土压力公式计算。下墙一般采用力多边形法或延长墙背法计算。     

变刚度悬架的虚拟匹配优化

为解决某客车变刚度悬架的匹配优化问题,首先对传统的汽车悬架匹配方法和流程进行了总结,然后提出了基于计算机辅助优化(CAO)技术的虚拟匹配优化方法,并给出了相应的匹配流程.该匹配方法先建立整车的虚拟优化模型,再编制优化匹配程序并设定优化目标,然后联合优化模型仿真进行虚拟匹配.为建立准确的虚拟模型,特对该车的前后轮胎和空满载下簧载惯性参数进行了测试.文中匹配的悬架参数包括前悬架扭杆的扭转刚度、前后减振器的阻尼系数、前后稳定杆的扭转刚度、后悬架板簧的初级刚度与复合刚度和板簧衬套的径向刚度.匹配时需要考虑空载和满载两种状态下的车辆性能.通过虚拟匹配得到了该车变刚度悬架的匹配结果,然后根据该结果试制了悬架样件,最后在某汽车试验场进行了对比验证试验.结果表明,所采用的虚拟匹配方法对变刚度悬架参数的匹配优化是有效可行的,这对汽车底盘的虚拟开发及优化具有一定的借鉴指导意义.     

关于公路非完整缓和曲线简易计算的应用

针对非对称且非完整缓和曲线中边桩坐标值展开解析,应用平行四边形矢量分解合成法进行解析。而计算所需的基本参数就是有向线段的长短以及与参照方向的偏移角。往往通过偏移角将有向线段进行N、E方向的分解和合成,有向线段的长短很容易求出,只要找准偏移角,利用判定的实物图直接进行矢量偏移量的加减运算即可完成任意的结果。对于非完整缓和曲线首先将删减部分的缓直点恢复,利用恢复的缓直点按正常方法即可计算任一点的坐标,从而将坐标值输入全站仪进行现场施工测设。     

快速判别直线段与圆位置关系的算法研究

提出了一种直线段相对于圆形区域位置关系的快速判别方法，该算法首先利用圆心到直线段所在直线的距离以及从圆心向直线段所引的垂直射线，判别直线段与圆的位置关系，在确定直线段与圆有交点的情况下，用旋转矢量法求解交点，该算法引进的主射线、主矢量等概念思路新颖，在判断线段完全可见或完全不可见方面，计算量小，效率很高。     

基于有限元的板簧橡胶支座失效形式分析

板簧橡胶支座是重型运载车辆的重要减振部件,针对车辆在行驶过程中,因支座出现故障造成车辆无法正常行驶的问题,以板簧橡胶支座为研究对象,提出了一种橡胶趋近失效时的刚度修正方法,并对板簧橡胶支座进行仿真分析,找出支座的故障原因,最终对支座进行过载压力测试实验以及滑移测试实验来验证仿真的准确性。结果表明：修正后的刚度表达式更适合橡胶部件失效时的刚度计算,采用仿真与实验相结合的方式,能够有效的找出板簧橡胶支座的故障原因。同时在对支座进行故障分析的过程中积累了一定实验数据,也为后期的优化提供了基础准备。