两片变截面变刚度钢板弹簧遗传优化设计

针对汽车钢板弹簧轻量化问题,以某款微型车钢板弹簧为研究对象,通过方程推演拟合出两片变截面板簧的接触过程,并在此基础上建立两片渐变刚度钢板弹簧的优化数学模型.基于遗传算法,运用Matlab开发了优化设计的仿真程序,通过运用Matlab开发的应力验算仿真程序和ANSYS有限元分析对优化模型进行验证,最后进行样件试验.结果表明:在保证性能的要求下,节省板簧材料31.6%.     

基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧的刚度分析

根据每一片变截面钢板弹簧在自由状态下的三维尺寸、曲率半径和自由弧高,利用Unigraphics的二次开发功能,建立每一片钢板弹簧的实体模型.在ANSYS软件中,采用映射单元划分法,建立钢板弹簧的有限元模型,并在钢板弹簧的接触面中应用接触理论添加接触单元,模拟板间摩擦和计算钢板弹簧的刚度.对钢板弹簧试验分析结果表明:刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差为5.58%,说明该模型可以用于研究考虑钢板之问存在摩擦作用力时的变截面钢板弹簧的受力情况,可用于探讨非线性有限元分析过程中接触刚度系数和接触算法收敛的相互匹配关系,以及分析少片变截面钢板弹簧的刚度.     

渐变刚度钢板弹簧建模方法对比

为更好地分析钢板弹簧刚度特性,对钢板弹簧建模方法进行了对比研究。依据钢板弹簧国家标准GB/T 19844—2005,针对某型渐变刚度钢板弹簧分别在有限元软件Hypermesh和多体动力学软件Adams中建立其有限元模型和离散梁模型,并进行了仿真,得到刚度特性。将仿真结果与试验值进行了比较。结果表明,在针对该钢板弹簧的刚度分析中,运用离散梁法得到的刚度特性更加接近试验值。     

少片变截面钢板弹簧的有限元分析

以有限元分析理论为基础,应用ANSYS分析软件,对少片变截面钢板弹簧进行了静力分析和模态分析。得到了钢板弹簧满载时的应力分布云图、应力-位移曲线、六阶不同阵型图,为少片钢板弹簧的前期设计开发提供了模态特性预测参数和强度评价及疲劳寿命的科学依据。     

少片不等长变截面钢板弹簧的优化设计

在保证钢板弹簧可靠使用的条件下 ,按钢板弹簧质量最小建立钢板弹簧优化设计的数学模型 ,并利用FORTRAN 77高级语言开发了优化计算程序TLSODP .实例设计计算表明 ,用该数学模型和优化计算程序设计 ,钢板弹簧质量比原设计减少了 2 9.6 % .     

不同摩擦系数的少片变截面钢板弹簧性能分析

采用不同材料的板簧垫片,簧片间摩擦系数亦有所不同,因此设计钢板弹簧时仅考虑钢与钢的接触摩擦将造成其性能分析结果的不准确.针对这一问题,利用ANSYS软件的接触非线性功能,对少片变截面钢板弹簧的等效应力及刚度特性进行分析,得到不同摩擦系数下的VonMises应力分布和载荷-变形曲线,重点讨论了摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响;同时对钢板弹簧进行相应的性能试验.结果表明:少片变截面钢板弹簧的应力计算值和测试值误差较小,刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差小于5%,说明有限元分析能精确地模拟各簧片间的接触和摩擦问题,真实反映钢板弹簧的受力和变形情况,可用于研究簧片间不同摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响.     

少片变截面钢板弹簧的疲劳寿命计算分析

根据少片变截面钢板弹簧每一片在自由状态下的几何尺寸,利用UG软件建立各片的三维模型并进行装配。在HyperMesh中采用映射法进行单元划分,同时考虑片间的非线性接触,建立钢板弹簧总成的有限元模型。根据钢板弹簧试验工况,计算得到该工况下的应力循环,利用其S-N曲线,基于Miner线性累计损伤准则计算其疲劳寿命。疲劳寿命的计算值与试验值相当接近,验证了模型的建立以及计算过程的正确性。     

变截面钢板弹簧的曲梁模型

通过建立钢板弹簧的曲梁模型,应用虚力原理求解位移,得到了变截面钢板弹簧刚度的几何非线性特性。     

渐变钢板弹簧曲率半径计算的新方法

在考虑主、副弹簧同时变形情况下,提出了一种计算渐变弹簧曲率半径的新方法。     

基于接触摩擦的变截面钢板弹簧悬架性能分析

传统钢板弹簧分析只是采用简化力学模型,而没有考虑簧片间的摩擦.为了更好地对少片变截面钢板弹簧进行设计,本文首先对少片变截面钢板弹簧悬架进行参数化建模.然后应用接触理论添加接触单元,来模拟钢板弹簧间的摩擦,进行钢板弹簧悬架的有限元计算,得到钢板弹簧悬架的装配预应力、刚度和阻尼特性的仿真值.与由传统预应力计算方法得到的结果和行业推荐值进行比较分析,证明基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧悬架性能分析的方法更能反映簧片实际的受力情况.     

基于离散Beam梁法的变截面钢板弹簧建模及仿真

采用离散Beam梁法在多体动力学软件ADAMS中建立变截面钢板弹簧的动力学模型。以某轻型客车的后悬架变截面钢板弹簧为例,仿真计算其刚度,并与试验测试结果进行对比。结果表明,该方法用于变截面钢板弹簧的建模具有有效性。     

弹塑性梁柱变截面刚度的模拟

利用幂函数模拟的变截面法建立了描述弹塑性梁柱截面刚度变化规律的简化数学力学模型，并分析了荷载作用下塑性梁柱截面刚度沿长度分布的变化规律。与Chen W F的理论结果比较，证明了此模型的正确性。此模型在一定程度上揭示了梁柱塑性区的内在变化规律，且其结果具有直观性和截面刚度计算的简单性。     

钢板弹簧吊耳设计

钢板弹簧吊耳是汽车悬架中的常见零件.根据实际的工作经验总结,对钢板弹簧后吊耳的设计全过程做了论述,从吊耳的受力计算开始,对吊耳销、衬套的相关尺寸给出了设计推荐值,并对衬套的结构和工作方式做了详细的介绍,最后给出了吊耳螺栓力矩的计算方法.该设计方法对固定卷耳的设计也可作为参考.     

变截面箱形梁畸变分析的刚度法

利用箱形梁的畸变微分方程和弹性地基梁挠曲微分方程之间的比拟关系 ,推导出变截面箱形梁畸变分析的单元刚度矩阵 ,该单元刚度矩阵与一般杆系结构的单元刚度矩阵完全相似 ,使得箱形梁桥畸变分析可按一般杆系结构的刚度法进行 .     

变截面梁柱刚度方程的近似解

取变截面梁柱单元的挠度函数w为五次多项式 ,用最小势能原理解w及梁柱的刚度系数 .通过对截面按幂函数变化的梁柱的计算与由Bessel函数的准确解的比较 ,检验了近似解的适用性 .计算结果表明 ,当I0 /i<1 0及P/Pcr<2 (Pcr为杆件的临界荷载 )时近似解有较高的精度 .对可视为拟变截面梁柱的弹塑性梁柱 ,可以推断本近似解也适用 .     

汽车弹簧用热轧变截面扁钢的研制

汽车变截面板簧是近二十年工业发达国家发展起来的一种新工艺和新技术。变截面板簧同传统板簧比较具有重量轻(平均节约金属30～40％)、疲劳寿命长、舒适性好,汽车能耗低、占用空间少等优点,在国外已得到广泛采用,而我国在这方面还是空白,极待研究与生产。变截面板簧的生产与推广将取得较大的经济效益,具有广阔的发展前景。     

变截面轴(梁)的刚度计算

本文应用等效弯矩数值计算法,利用微型机,采用BASIC语言程序,求出阶状变截面轴变形的精确解。     

变截面刚架结构分析的等效刚度法

用势能驻值原理导出各种截面楔形杆的等效刚度系数，用力法算出其固端弯矩修正系 数，把带有楔形柱、等截面梁的变截面刚架转换为等效等截面刚架来分析其内力、位移和计算长 度．提出的这种等效刚度法 简便、精度高．适于工程设计中应用．     

渐变截面内插管抗性消声器的设计原理

本文从基本的波动方程出发,具体导出了几种渐变截面管的四端网络参量。分别分析了两种不同横截面的直管内插管抗性消声器和锥形渐变内插管抗性消声器的插入损失及其流阻。理论分析和实验测量都已表明,渐变内插管结构具有较好的消声效果和较小的流阻损失。