1. 研究目的与意义
随着我国经济的快速发展以及生活水平的提高,汽车已经逐渐成为目前国内数量最多、最普及、活动范围最广泛、运输量最大的现代化交通工具,也是与人类社会的发展最息息相关的交通工具根据相关资料显示,目前汽车的可靠性问题当中,80%以上都是疲劳问题。
造成这一现象的主要原因,是因为汽车的零部件在运行过程中,都会受到来自不同激励源的周期性非比例交变载荷的作用,导致零部件的疲劳失效并进而导致整车的失效,对于一些重型货车尤为严重。
钢板悬架是重型车辆悬架系统的优选之一,其主要功能是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向力和侧向力以及这些反力所造成的力矩传递到车架上,以保证车辆正常行驶。
2. 国内外研究现状分析
钢板弹簧在承受载荷时叶片之间存在强烈摩擦,两个摩擦表面产生两个不同方向的运动摩擦力。
当汽车行驶时,钢板弹簧的挠度不断发生变化,相对滑动方向及相应的摩擦力方向也不断改变,这样就容易导致严重的摩擦腐蚀,使得摩擦叶片之间的表面应力增大,从而钢板弹簧容易发生破坏。
基于不同的假设,传统的计算方法主要包括共同曲率法和集中载荷法。
3. 研究的基本内容与计划
结合钢板弹簧的结构参数,利用catia软件建立钢板弹簧总成的三维几何模型,在此基础上利用hypermesh软件划分钢板弹簧的有限元网格,并利用femfat有限元分析软件获得钢板弹簧在额定工况下的应力应变状态,最终对其强度性能进行评价。
计划:第1周对收集的资料进行分析归类,确定有限元分析研究的要求;第2-5周hypermesh软件和abaqus软件的安装和学习 ;第6周学习正交试验,并针对此次研究选取合适的正交表。
第7-9周在hypermesh中建立模型划分网格,同时根据相关的结构参数改变模型。
4. 研究创新点
在有限元分析上,采用了网格划分较为精确的HyperMesh软件建模,用femfat软件进行应力应变的分析;在方法上,采用正交试验法确定相关影响参数的数目和因素水平数,通过对比分析不同结构的应力应变状态,确定相关结构参数对钢板弹簧的影响。
