基于接触动力学的钢板弹簧计算模型研究

钢板弹簧由于存在几何非线性和接触非线性等多种非线性因素,增加了其精确设计的难度。根据接触动力学理论,利用ANSYS和ADAMS分别建立了钢板弹簧的计算模型,对之进行非线性有限元分析和动特性仿真。考虑簧片间的接触和摩擦,得到了板簧的应力分布和变形情况,精确地计算了钢板弹簧的力学特性。同时板簧的多体仿真模型较好地模拟了板簧特性的台架试验。     

基于ADAMS钢板弹簧多体动力学模型的参数辨识

应用离散梁原理在ADAMS中建立钢板弹簧的动力学模型。为适用于整车仿真,建立两片的钢板弹簧模型代替原有的多片模型。运用ADAMS中的试验设计模块ADAMS/Insight分析Beam梁参数,辨识影响刚度特性的主要参数,并以分析得到的参数作为设计变量,在ADAMS中进行优化,使其满足设计刚度。在满足刚度设计要求的前提下,对钢板弹簧的迟滞效应进行模拟。使用ANSYS建立钢板弹簧的有限元模型,模型考虑簧片间的摩擦,仿真得出了钢板弹簧在加载与卸载过程中的位移曲线,为钢板弹簧动力学模型的迟滞模拟提供了目标曲线。研究表明,经参数辨识后得到的钢板弹簧模型能准确反映其动力学性能,适用于整车仿真。     

基于ADAMS的混合动力城市客车钢板弹簧动力学建模及分析

钢板弹簧的建模质量影响着车辆仿真的正确性,基于ADAMS/CAR建立电动客车的钢板弹簧模型,并导入ADAMS/VIEW中求解出钢板弹簧的刚度曲线,为钢板弹簧的等效处理提供数据支持。同时建立钢板弹簧前悬架仿真模型,进行车轮同向激振分析和车轮反向激振分析,得到悬架的刚度曲线,为下一步钢板弹簧悬架的优化设计提供理论依据。     

火箭炮平衡悬架钢板弹簧三连杆模型研究

以远程多管火箭炮平衡悬架钢板弹簧为研究对象,利用ABAQUS软件建立了有限元模型,得到了钢板弹簧刚度特性。为便于研究远程多管火箭炮的平顺性能,将钢板弹簧简化为三连杆模型,通过Isight集成优化法与逆向仿真法对三连杆模型参数进行辨识,建立了准确的三连杆模型。利用ADAMS对三连杆模型进行仿真计算,并与有限元结果对比,验证了模型的准确性。     

多片钢板弹簧计算机辅助快速设计技术研究

针对传统多片钢板弹簧设计周期长、建立精确力学模型难的问题,根据多片钢板弹簧的参数设计方法,在SolidWorks中建立多片钢板弹簧参数化主模型,然后借助VC++语言,对SolidWorks进行二次开发,实现了钢板弹簧的计算机辅助快速设计。最后,应用接触理论添加接触单元,模拟钢板弹簧间的摩擦,计算钢板弹簧的刚度。结果表明:仿真计算刚度值和理论计算刚度值吻合较好。     

非独立悬架轻型客车操纵稳定性仿真分析(一)

以前后悬架均为钢板弹簧非独立悬架的某轻型客车为研究对象,利用ADAMS/Car模块,建立起整车动力学仿真模型,并对该车进行了方向盘转角阶跃输入仿真试验,同时分析了前后悬架钢板弹簧刚度对汽车转向特性的影响,提示了钢板弹簧刚度和操纵稳定性的内在联系。     

ADAMS软件在微型电动车动力学仿真分析中的应用

以多体系统动力学的理论方法为基础，应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS，单独建立了弹簧、轮胎和路面谱等动力学分析模型，并将其与在Pro／E中建立的整车其它模型组装在一起，建立了整车的动力学分析模型，然后利用ADAMS对整车进行了纵向运动动力学仿真分析。ADAMS软件的应用为产品在开发过程中减少物理样机的制造及工作量提供了一种有效的现代化手段。     

非独立悬架轻型客车操纵稳定性仿真分析(二)

以前后悬架均为钢板弹簧非独立悬架的某轻型客车为研究对象,利用ADAMS/Car模块,建立起整车动力学仿真模型,并对该车进行了方向盘转角阶跃输入仿真试验,同时分析了前后悬架钢板弹簧刚度对汽车转向特性的影响,提示了钢板弹簧刚度和操纵稳定性的内在联系.     

旅行车横置钢板弹簧独立悬架运动特性的研究

带横置钢板弹簧的独立悬架系统运动特性的研究在国内还处于空白.文中利用机械系统动力学软件ADAMS 建立刚柔耦合的横置钢板弹簧独立悬架系统的仿真模型,并进行了仿真分析和试验研究,独立悬架运动特性的仿真分析结果与试验数据基本一致.     

渐变刚度钢板弹簧的模拟仿真

应用离散梁原理，在ADAMS／Car模式下建立了钢板弹簧的仿真模型；并用共同曲率法推导出渐变刚度钢板弹箦的刚度计算公式。最后对某一钢板弹簧进行建模仿真，仿真结果与理论计算和试验结果进行了对比分析，证明该建模方法的可行性，为汽车悬架、整车的进一步仿真分析奠定了基础。     

A flexible multi-body dynamic model for analyzing the hysteretic characteristics and the dynamic stress of a taper leaf spring

This paper proposes a modeling technique which is able to not only reliably and easily represent the hysteretic characteristics but also analyze the dynamic stress of a taper leaf spring. The flexible multi-body dynamic model of the taper leaf spring is developed by interfacing the finite element model and computation model of the taper leaf spring. Rigid dummy parts are attached at the places where a finite element leaf model is in contact with an adjacent one in order to apply contact model. Friction is defined in the contact model to represent the hysteretic phenomenon of the taper leaf spring. The test of the taper leaf spring is conducted for the validation of the reliability of the flexible multi-body dynamic model of the taper leaf spring developed in this paper. The test is started at an unloaded state with the excitation amplitude of 1–2 mm/sec and frequency of 132 mm. First, the simulation is conducted with the same condition as the test. Then, the simulations are conducted with various amplitudes in a loaded state. The hysteretic diagram from the test is compared with the ones from the simulation for the validation of the reliability of the model. The dynamic stress analysis of the taper leaf spring is also conducted with the developed flexible multi-body dynamic model under a dynamic loading condition.     

基于遗传算法的厢式货车平顺性优化

在RecurDyn中建立某厢式货车的整车多体动力学模型。基于离散梁法,建立整车模型中的钢板弹簧动力学模型,在板簧模型中,采用用户自定义子程序的方法为弹簧片间定义的三向力,可有效模拟簧片间的接触力和摩擦力,应用基于元模型的优化方法,对钢板弹簧模型的参数进行辨识;基于AR模型开发的路面不平度重构程序,可生成能够被RecurDyn调用的路面文件;进行该厢式货车整车平顺性试验,仿真和实车试验结果验证了所建整车模型的正确性;采用试验设计方法分析了悬架参数及驾驶室悬置参数对平顺性的影响,为平顺性优化时变量范围的选取提供了依据;提出一种采用批处理方式,通过ProcessNet集成AForge.Genetic组件实现遗传算法进行整车平顺性优化的方法,优化后驾驶员脚部地板处总加权加速度均方根值下降了9.35%,提高了厢式货车的平顺性能。     

High-precision modeling and simulation of the taper leaf spring of tandem suspension of commercial vehicles

The taper leaf spring of tandem suspension of commercial vehicle is different from the traditional taper leaf spring. Thus, the professional software MSC.ADAMS/CHASSIS leaf spring, which is specially applied in traditional leaf spring, does not reliably develop the computational model of the taper leaf spring of tandem suspension. The multi-body dynamic model of the taper leaf spring of tandem suspension, which is developed in this paper, is a secondary development model that is based on the leaf spring model built by MSC.ADAMS/CHASSIS leaf spring. End contact and friction in the modified model are redefined to exhibit the hysteretic characteristics of the taper leaf spring of tandem suspension. The test of the taper leaf spring of tandem suspension is conducted to validate the reliability of the modified model. The tests in this paper are divided into two groups. The first group started at an unloaded state at an excitation frequency of 1/30 Hz and amplitude of 70 mm to acquire quasi-static behavior. The second group is conducted at various frequencies (2, 3 and 4 Hz) and various amplitudes (±1, ±3 and ±10 mm) in a loaded state to acquire dynamic behavior. A formula to calculate dynamic spring rate for leaf spring is proposed, and details about the formula are presented. The simulations are conducted under the same conditions as the test. The hysteretic characteristics and the relative error of dynamic spring rate from the test are compared with the ones from the simulations for the validation of the reliability of the modified model.     

纵置板簧式悬架运动学研究与仿真分析

运用ADAMS／Car模块。根据实体三维模型,建立纵置板簧式后悬架的仿真模型。通过简化钢板弹簧对模型进行简化,而后对简化后的后悬架模型进行多刚体运动学的双侧车轮平行跳动仿真,得到车轮外倾角、车轮前束及车轮侧向滑移量变化的仿真结果。通过对仿真结果的分析,及结构参数进一步进行优化,再次进行仿真后,使仿真结果满足实际要求。此外,还总结了目前对钢板弹簧简化的方法,同时讨论了悬架参数对车桥侧倾刚度的影响。     

钢板弹簧力学特性的非线性有限元分析

利用非线性有限元方法,考虑钢板弹簧工作过程中的大变形、片间摩擦和接触等多种因素,在Ansys软件中建立钢板弹簧的力学模型,分析其力学特性。在不考虑摩擦和考虑摩擦两种情况下计算其刚度、应力分布、接触状态及接触压力,研究了摩擦情况对钢板弹簧力学性能的影响。通过考虑片间摩擦,钢板弹簧计算模型的精度得到了提高。     

胶印机传纸机构动力学仿真与优化

基于多体动力学理论,实现对胶印机传纸机构虚拟样机的仿真分析,得到了传纸机构的动力学特性.根据仿真结果对力封闭扭杆弹簧进行评价,为扭杆弹簧的设计和改进提供了理论参考.研究了矩形截面扭杆弹簧优化设计数学模型的建立方法并对其进行求解,得到了优化改进后的扭杆弹簧结构尺寸。     

基于虚拟样机技术的空气悬架动力学仿真及其提升臂支架有限元分析

以某型货车的随动可转向提升桥空气悬架为例,利用虚拟样机技术建立了多体动力学计算模型,并进行动力学分析研究.在此基础上,利用有限元法,对关键部件进行了结构强度分析.     

对悬架钢板弹簧结构的创新构思

目前国内轻重卡的底盘悬架弹性元件主要是钢板弹簧,它具有结构简单、结实,磨损件最少,使得最初购置成本以及维修、保养成本都低的优点.同时它还具有悬下质量较大,平顺性差的缺点,通过对钢板弹簧结构进行一些改变,使其适应整车轻量化的理念,同时提高使用寿命;降低弹簧刚度,改善汽车平顺性;增加钢板弹簧的纵向角刚度.     

焊接动态拘束变形三维多体耦合数值模拟

采用数值模拟和试验方法研究动态外拘束对焊接变形的影响。建立包含夹具、压板、工作台和焊接件的三维多体耦合有限元模型,以一定刚度的弹簧单元模拟夹具对焊接件的弹性夹紧,弹簧单元施加初始位移实现夹具对焊接件的预压紧;以焊接件、压板和工作台的接触关系实现压板和工作台对焊接件的动态拘束。结果表明:对焊接件的拘束力在焊接过程中是动态变化的,其变化趋势和焊接件的z向位移变化趋势相同;焊接件初始拘束力影响焊接变形;采用多体耦合模型计算焊接件的动态拘束力和动态变形结果和实测结果吻合良好。     

基于多体动力学的弹簧操动机构的动态特性研究

利用多刚体系统动力学理论建立弹簧操动机构的动力学模型,研究弹簧操动机构在合闸过程中的动态特性,提示其运动学和动力学规律,然后基于ADAMS建立了该弹簧操动机构的虚拟样机,实现对该机构动态仿真分析,并对其动态特性进行分析研究.通过对弹簧操动机构的数值计算和动态仿真分析研究及两种方法分析结果的相互验证,为弹簧操动机构的动态优化设计和可靠性设计提供了理论基础.