基于Isight复合材料板弹簧的结构优化设计

本文采用多学科参数优化软件Isight中的Catia、Abaqus组件集成Catia、Abaqus和Isight,构建了基于Isight的多学科参数优化设计平台,通过这一设计平台结合分析设计的思路进行优化设计,实现了对某型号汽车复合材料板弹簧的结构优化设计。研究表明:在以复合板弹簧结构体积最小的前提下,选取合适的设计变量可以显著改善板弹簧的受力状况,板弹簧刚度值可由初始设计出的刚度值900N/mm提高至1101.7N/mm,与本款板弹簧的设计要求刚度值1100±110N/mm相比,误差仅为0.005%,从而为复合材料板弹簧的轻量化设计提供设计依据,复合板弹簧的质量为钢板弹簧的1/5左右,整车减重约67%,起到较好的轻量化设计效果。     

基于UG/OPEN GRIP的系列化钢板弹簧参数化建模

针对钢板弹簧的三维参数化建模,研究基于UG的参数化零件库的开发方法,介绍UG/Open Grip程序开发的过程。通过分析生成钢板弹簧所需的主要参数,编写程序实现系列化钢板弹簧的三维参数化模型,简化了钢板弹簧的建模过程,提高效率。     

曲囊式橡胶空气弹簧的一些力学问题

对曲囊式橡胶空气弹簧的承载面积、承载力、容积、内压和垂直刚度进行了力学分析，计算了胶囊经线方向断面圆弧的半个圆心角θ从８０°～１２０°范围变化时，橡胶空气弹簧各力学参数的数值     

复合材料螺旋弹簧的刚度预测及分析

针对实心结构截面形式的玻璃纤维复合材料螺旋弹簧,基于复合材料宏观力学层合板理论,提出一种玻璃纤维复合材料螺旋弹簧的静刚度理论预测方法,并分析了该方法中弹簧各参数对弹簧刚度的影响,明确了各参数对弹簧刚度的敏感程度。     

CF布包裹工艺对CFRP弹簧刚度的影响

采用拉挤和模压成型工艺制备了碳纤维(CF)增强塑料(CFRP)弹簧,采用CF布包裹工艺对弹簧进行了强化。使用微机控制电液伺服万能试验机对弹簧进行了静态压缩实验,使用扫描电子显微镜(SEM)对实验弹簧裂纹处微观形貌进行了观察分析,运用理论模型对实验结果进行了验证。研究表明,CF布是很好的补强材料,可以在不明显增大CFRP弹簧尺寸、质量的情况下,通过包裹强化工艺有效地提高弹簧的刚度。CF布包裹角度对CFRP弹簧刚度的影响很大,其中90°CF布包裹工艺最优,CFRP弹簧刚度达到11.78×103 N/m,较未包裹强化CFRP弹簧刚度提升了164.7%。通过理论模型计算发现,实际实验结果偏低,表明减小拉挤过程中CF布包裹角度的偏移量,是CF布能充分发挥强化作用的关键因素。     

弹簧对油封密封性能的影响

利用有限元分析软件,对Ф100×125×12(mm)规格的油封在有、无弹簧两种状态下,安装过盈量(S)和油封腰部厚度(W)对油封Von Mises应力、油封与轴的最大接触压力和接触宽度及在接触宽度上接触压力分布情况的影响进行了分析,同时,在分别改变R值(密封圈唇口平面到弹簧槽中心平面的距离)和唇前角(α)等重要参数时,有、无弹簧的油封与轴之间最大接触压力的变化趋势,以及对接触宽度和在接触宽度上压力分布状态的响应进行了研究.结果表明,油封Von Mises应力、油封与轴的最大接触压力和接触宽度在有弹簧时均较无弹簧时的大,且随着过盈量S,腰部厚度W,R值和唇前角α等参数的变化,3者在有、无弹簧时均表现出不同的变化趋势.     

漂移通量模型计算池式空隙度的研究(Ⅰ)——漂移速度

采用漂移通量模型研究池式空隙度的计算,全文分为两部分,第Ⅰ部分研究液体物性(粘度、表面张力和密度)与几何尺寸对漂移速度的影响,第Ⅱ部分着重分析分配参数随管径的变化规律。根据实验数据关联了漂移速度与分配参数的计算式,从而可求得池式空隙度。其计算值与实验值吻合良好,最大误差为±19％。     

超弹模型参数对橡胶减震器刚度和强度分析的影响

基于超弹理论和橡胶试验数据,用3～5阶Ogden超弹模型分别对金属-橡胶复合锥形弹簧(以下简称锥形簧)的垂直刚度和强度进行模拟分析。结果表明,3阶和5阶Ogden模型的刚度分析结果在一定负荷范围内与试验值较吻合,在其它情况下存在较大偏差;而4阶模型在其负荷范围内与试验值吻合最好,刚度曲线呈现弱非线性。模型参数对锥形簧强度分析的影响比对刚度的影响小,但影响趋势一致。     

某型客车复合材料纵置板弹簧结构设计与试验研究

针对某型客车复合材料板弹簧进行了结构分析与试验研究。成型复合材料板弹簧的产品刚度与设计刚度相比,偏差可控制在2%的允许范围内;且板弹簧通过了30万次台架疲劳试验与试验场道路耐久性强化试验,而且复合材料的外观与刚度均无明显变化,确保产品可满足某车型的使用寿命要求。     

轨道车辆用空气弹簧的刚度特性试验

空气弹簧是轨道车辆控制振动的关键部件之一，具有减振效果好，重量轻和刚度可调等优点，已被广泛应用于铁路客车、地铁、轻轨和动车组上。刚度是表征空气弹簧性能的重要参数，它直接反映空气弹簧在静态条件下承受作用力的能力，所以，刚度试验结果的准确性至关重要。因此，如何通过试验来验证空气弹簧产品特性，保证产品质量，势在必行。     

动车组空气弹簧动态性能试验设计与研究

简要分析了一种带有附加气室的空气弹簧工作特点和动态性能计算方法,设计了一种新型用于自由振动试验的容积可调气室,并与受迫振动试验传统气室进行了分析与比对;通过在新型气室安装不同孔径节流阀,研究了不同容积气室和不同节流孔径对空气弹簧动态刚度、阻尼性能、共振频率和共振倍率的影响。结果表明,气室容积变小,空气弹簧动态刚度变大,阻尼性能、共振频率和共振倍率变化不明显;节流孔径变小,空气弹簧阻尼性能变大,动态刚度、共振频率和共振倍率变化不明显。     

旋转式骨架油封关键参数对主唇配合区的影响分析

模拟分析旋转式骨架油封关键参数对主唇过盈配合区变形和应力的影响。结果表明,随着过盈量(δ)、弹簧中心与唇尖轴向距离(R)、弹簧刚度系数(K)和油面角(α)增大,油封主唇产生的最大von Mises应力和最大接触压力的变化规律相似;油侧接触宽度几乎不受各参数变化的影响;δ和K对最大接触压力和接触宽度的影响均较大。     

基于ANSYS的PE-HD实壁管性能与尺寸的关系

采用ANSYS逆向模拟分析高密度聚乙烯(PE-HD)实壁管的环刚度测试过程,研究了管材环刚度为6.3时其规格尺寸如直径和壁厚与原材料性能之间的关系,并分析了标准YD/T 841.2-2008的合理性。结果表明,材料的泊松比对管材最大变形量影响较小;材料的弯曲弹性模量越大,管材最大变形量越小;管材环刚度达到6.3时所需要的原材料弯曲弹性模量值与其径厚比成正比直线关系;标准YD/T 841.2-2008中关于某些壁厚的规定存在不合理性,即按照标准中规定的某些壁厚尺寸,生产PE-HD实壁管所用原材料无法达到环刚度为6.3时所需要的弯曲弹性模量值。     

基于变帘线参数的商用车膜式空气弹簧刚度特性研究

运用非线性有限元分析软件Abaqus建立膜式空气弹簧有限元模型,对其刚度特性进行仿真模拟分析,讨论帘线角、帘布层间距、帘布层数和帘线密度等橡胶气囊帘线参数对空气弹簧垂直和横向刚度特性的影响。结果表明,膜式空气弹簧刚度随着帘线角和帘布层数增大、帘布层间距减小而提高,而帘线密度的影响很小。有限元分析结果与试验数据之间的误差不超过5%,证明该模型是有效的。     

钢板-GFRP组合桥面板受弯性能试验与理论分析

基于玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称"GFRP")具有轻质高强、耐腐蚀等优点,提出一种新型组合桥面板,即在钢板表面粘贴GFRP板,作为正交异性钢桥面板的防水和防腐蚀层,兼有增强钢板刚度的作用。在对组成材料材性测试的基础上,对组合桥面板试件在正弯矩和负弯矩作用下进行四点弯曲试验,测出各试件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线;通过换算截面理论推导出钢板-GFRP组合桥面板的刚度、跨中挠度和应力计算公式,并与试验值对比;在四种铺装模型下运用有限元软件分别对正交异性钢板进位移和应力分析。研究结果表明:钢板表面粘贴GFRP板可以有效提高钢板的屈服承载能力和刚度,降低钢板表面应力和开裂风险;钢板-GFRP组合桥面板弯曲性能的理论计算值与试验值吻合性较好。     

非线性弹簧单元的圆柱滚子轴承非线性刚度和应力分析

基于ABAQUS有限元分析软件对圆柱滚子轴承进行了非线性刚度和应力分析,采用非线性弹簧单元并考虑了滚子的修形和游隙的简化有限元模型代替真实的内外圈及滚子的实体接触模型,在典型的工况下,对比计算了轴承的简化模型和真实接触实体模型的非线性刚度及应力分布,并同时对比了轴承座部位的应力分布及应力最大值。结果表明,该简化模型可以有效的模拟真实接触的实体轴承模型非线性刚度和应力分布,并有效的减少了计算时间,避免了不收敛问题,为了减少建模时间,同时基于Python语言根据轴承尺寸参数编程完成了自动化建立该简化模型。     

桩腿对接缓冲器内水平缓冲件的有限元分析

对桩腿对接缓冲器（LMU）内水平缓冲件（HE）进行了有限元分析。结果表明：对于钢筒及其内部沿圆周方向均匀分布的12个HE组成的LMU产品（简称产品）,HE材料的泊松比越大,HE的刚度越大,但是变化幅度较小;HE与钢筒内壁的摩擦因数对HE的刚度有一定的影响,在HE装配完成后,须在其表面涂抹润滑脂以减小其与桩腿的摩擦因数;在HE中嵌入钢板并改变钢板的尺寸和位置、改变HE材料特质可以增大产品的刚度;采用12个HE沿钢筒圆周方向均匀分布的设计可满足产品的工程刚度要求,在两种极端工况下产品的刚度偏差在1.98%之内。本研究可以提高LMU的减震效果,有利于导管架桩腿结构在安装过程中不受破坏。     

橡胶轴箱弹簧垂向刚度及蠕变特性的研究

橡胶轴箱弹簧具有典型的压剪复合橡胶／金属结构,设计时需要确保其结构形成良好的垂向刚度。正常工作时,因承载所形成的蠕变量应控制在设计范围。为此,利用有限元分析技术对某型橡胶轴箱弹簧的垂向刚度特性、垂向蠕变量进行了有限元计算,获得了良好的计算结果。     

旋液分离器设计与使用应注意的问题

本文叙述了旋液分离器的结构尺寸对其分离效率的影响情况。文中指出,在选择结构尺寸确定式时,采用了上海化工研究所俞厚忠同志的计算式,然后根据所有材料的定型尺寸进行圆整。     

高岭土热分解期间莫来石形成的两个阶段

采用X射线技术研究了英国高岭土在加热时的结构变化，用计算机Rietveld程序计算了莫来石和方石英的晶格参数、应变值以及晶体尺寸的变化。这些结果表明了高岭土反应期间莫来石形成的两个独立阶段。讨论了在莫来石形成过程中其成分的变化。