自由膜式空气弹簧非线性有限元分析

对一种自由膜式空气弹簧进行非线性有限元分析,建立自由膜式空气弹簧非线性柔性体有限元动力学模型,研究其各项力学性能。橡胶气囊采用分层壳单元耦合建立,内外层橡胶采用一次多项式Mooney-Rivlin橡胶材料本构模型,内置帘线层采用帘线织布材料本构模型。利用AIRBAG模型模拟橡胶气囊气固耦合,对建立起的有限元模型进行力学仿真计算,数值计算结果对比试验表明模型精度较高。对其进行力学分析,得出橡胶气囊初始气压对空气弹簧影响较大,刚度值随气压增大呈非线性增长;帘线层层数对垂向刚度影响较小,横向刚度影响较大;辅助弹簧对空气弹簧垂向及横向刚度影响较大。所得结果为进一步进行整车动态分析及空气弹簧设计研究提供理论以及数据基础。     

橡胶弹簧静态扭转刚度的实验和仿真分析

提出一种研究橡胶弹簧静态扭转刚度的方法,即结合实验研究与仿真分析研究了橡胶的结构参数、材料参数及预压量对橡胶弹簧静态扭转刚度的影响。首先,采用Mooney-Rivlin模型拟合橡胶超弹本构参数,建立了考虑预压的橡胶弹簧有限元模型。然后,对橡胶弹簧进行准静态扭转实验,验证了有限元模型的准确性。最后,基于建立的有限元模型,采用正交实验方法,研究了橡胶棒高度、直径、预压量和硬度对橡胶弹簧静态扭转刚度的影响规律。结果表明,橡胶棒的高度、直径、预压量和硬度与橡胶弹簧静态扭转刚度呈非线性关系,橡胶棒的预压量对橡胶弹簧静态扭转刚度影响最为显著。     

基于有限元的空气弹簧垂直刚度特性分析

针对汽车车用空气弹簧对整车性能的影响,分析空气弹簧的垂直刚度特性尤为重要.在对膜式空气弹簧垂直刚度特性进行理论分析的基础上,采用ADINA进行了数值模拟,并根据初始压力、帘线角度和帘线层数等参数的变化情况,讨论了各种参数变化对空气弹簧垂直刚度特性的影响.最后通过空气弹簧实际工作情况与有限元计算结果的对比分析,从而验证了有限元模型是正确性.     

O形线性缓冲器有限元分析与应用

针对一类无法使用液压或橡胶缓冲器的机械冲击场合,提出采用一种线性特性好、体积小、刚度高并且结构简单的O形弹簧代替普通机械弹簧做缓冲器.分析缓冲器机构的动力学模型,并就O形弹簧与普通圆柱螺旋弹簧、碟形弹簧的性能进行对比分析.结果表明,O形弹簧具有体积小刚度大的特点.建立O形缓冲器有限元力学分析模型,对不同几何尺寸的缓冲器的静载强度和屈服极限进行数值分析,并使用TableCurve 3D软件对结果做数值分析,得出缓冲器几何尺寸与弹簧刚度之间的关系.结果表明,增加O形线性缓冲器刚度的最有效方法是增加缓冲器壁厚,而不是增加缓冲器宽度或减少缓冲器外直径.对比有限元仿真结果与试验结果,两者吻合较好,证明了有限元方法的有效性.     

车用空气弹簧有限元分析方法

空气悬架系统的刚度直接影响整车性能,而悬架刚度又主要取决于空气弹簧刚度特性。由于在工作行程中橡胶气囊发生多重非线性问题,难以用传统方法预估弹簧刚度。为此,基于空气弹簧结构分析、非线性有限元理论,提出一种空气弹簧力学特性预估方法。在这方法中以Yeoh模型模拟橡胶层,rebar模型代表帘线层,缘板及活塞作为刚体,气体流动与气囊体变形耦合。为了检验该方法的有效性和可行性,以某一大客车悬架用膜式空气弹簧为应用实例,根据结构尺寸用CAD软件UG建立三维实体模型,并用Hypermesh软件划分网格,用试验测试橡胶材料的应力应变关系。将有限元模型导入非线性有限元软件abaqus中进行数值计算。计算结果表明,所提出的方法是切实可行,为汽车悬架用空气弹簧研制开发提供了一种较为经济实用的预估方法。     

动力稳定车金属橡胶弹簧非线性动刚度特性研究

金属橡胶弹簧的动刚度是进一步研究动力稳定车整体性能的关键因素之一。根据动力稳定车金属橡胶弹簧本构参数,建立了金属橡胶弹簧有限元模型,基于LS—DYNA研究了金属橡胶弹簧的3个坐标方向的非线性动刚度。根据分析结果,认为金属橡胶弹簧在不同的载荷、频率组合下其动刚度呈现非线性变化。分析结果可为动力稳定车金属橡胶弹簧的优化设计提供理论依据。     

铰接车橡胶弹簧悬挂系统非线性特性建模分析

橡胶弹簧悬挂系统结构简单减振性能良好,在非公路车辆、大型载重车辆和工程车辆中有广阔的应用前景.对铰接式自卸车悬挂系统进行了研究,对前悬沙漏式橡胶弹簧、后悬的复合橡胶弹簧等进行静、动态实验及分析,在试验的基础上,基于有限元方法对橡胶弹簧的非线性刚度特性进行理论建模与分析,并分析橡胶弹簧结构参数对其刚度特性的影响.对其非线...     

非线性变刚度橡胶悬架结构灵敏度分析与参数优化

针对工程车辆变刚度橡胶悬架，在建立橡胶弹簧有限元参数化模型的基础上，通过橡胶弹簧的结构参数对轴向变形量的灵敏度分析，掌握不同载荷下结构参数变化对刚度影响的规律，确定最敏感的设计变量。以整车悬架动态参数优化获得的最佳非线性刚度特性曲线为优化目标，实现了新型变刚度橡胶弹簧结构参数的优化设计。     

平衡悬架橡胶弹簧静刚度特性分析与结构优化

建立了某款载重汽车平衡悬架系统橡胶弹簧的有限元分析模型,应用非线性分析软件ABAQUS对其垂向和侧向的非线性刚度进行了计算分析,得到的刚度曲线与试验结果具有很好的一致性,证明了分析方法的有效实用性.对极限工况下橡胶弹簧内部应力分布进行分析,根据分析结果对现有橡胶弹簧结构进行了结构优化,对优化后新结构进行了应力与应变分析,优化结果理想.该方法对平衡悬架系统橡胶弹簧的结构优化设计与计算具有很大的指导意义.     

带附加气室空气弹簧动态特性仿真与试验研究

为了揭示带附加气室空气弹簧动力学特性,运用有限元分析方法,基于R1A型自由膜式空气弹簧,建立了带连接管路附加气室空气弹簧有限元模型,对有限元模型进行动态特性的数值仿真,分析连接管路管径、附加气室容积、初始气压对空气弹簧刚度随频率变化的影响规律,结果显示:较大管径和低频率可获得较小的空气弹簧动刚度;随着附加气室容积增大,系统动刚度降低其变化幅度亦趋于平缓,继续增大附加气室容积对降低系统动刚度效果不明显;空气弹簧的刚度随初始气压的增加而变大,并通过动态特性试验验证了有限元模型的正确性。