汽车钢板弹簧的有限元分析

重点介绍重载汽车钢板弹簧的有限元分析方法。通过对国内汽车钢板弹簧在应力、应变分析,刚度和疲劳性能分析等方面进行ANSYS软件应用的研究,说明借助ANSYS软件的优化模块可达到优化设计的效果。     

MARC有限元分析在钢板弹簧设计中的应用

应用MARC有限元分析技术,不需要任何假设,尽量考虑到钢板弹簧实际受力的情况,实现比传统设计方法更为精确的计算。较为精确地计算出组装后各片板簧的预应力、共同曲率、U形螺栓夹紧后的总成弧高、总成刚度及指定载荷下的位移、应力和应变值。     

基于ANSYS的钢板弹簧有限元分析

采用APDL参数化有限元分析技术,对某轻型越野汽车的后悬架钢板弹簧进行参数化建模。应用ANSYS软件的非线性模块,考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、片间接触和摩擦等多种非线性因素,建立了钢板弹簧的有限元模型,得到了钢板弹簧在不同载荷作用下的变形和应力分布。     

变厚截面板簧的有限元分析

本文应用结构有限元法对给定结构参数的单片变厚截面钢板弹簧受载变形和应力分布分别进行了２Ｄ－ＦＥＭ和３Ｄ－ＦＥＭ分析，得到了其变形和应力的数值结果，并且与参考文献（１）中所列实验结果进行了比较。     

具有等厚主片变截面钢板弹簧优化设计

建立了具有等厚主片少片变截面钢板弹簧优化设计模型,探讨了利用最优化方法进行具有等厚主片少片变截面钢板弹簧设计可靠性,并以某轻型客车前悬架刀例,设计了变截面钢板弹簧。     

渐变刚度钢板弹簧的非线性有限元分析

针对传统的钢板弹簧设计计算方法难以考虑钢板弹簧实际的工作状况,综合考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、各簧片及垫片之间的接触和摩擦等非线性因素,基于有限元分析方法对某汽车后悬架渐变刚度钢板弹簧的刚度及强度特性进行分析。其刚度及强度试验结果表明,考虑非线性因素后建立的钢板弹簧有限元模型精度比较高。在模型验证精确的基础上,利用瞬态动力学分析方法求解钢板弹簧在简谐载荷激励下的动态响应,获得其动态特性随激励载荷频率与幅值的变化规律。该建模方法能有效地模拟钢板弹簧实际工作状态,可为钢板弹簧结构进一步的优化提供前提。     

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。     

变截面钢板弹簧断裂分析

钢板弹簧主要是作为减震、储能零件使用,为了获得汽车行驶的安全性,应保证钢板弹簧的高强度和具有较高的使用寿命,其疲劳寿命与表面状况以及热处理过程控制联系紧密。通过对某重卡少片变截面钢板弹簧在研发过程中的断裂样件进行宏观形貌分析、显微组织扫描电镜观察、硬度测试、喷丸残余应力测试等,对其开裂原因进行了分析。结果表明,该钢板弹簧材料在热处理过程中非常容易形成上贝氏体组织,增大组织的硬脆性,加快疲劳扩展速度,在表面出现微缺陷或喷丸效果未达到预期目标时,导致钢板弹簧的疲劳寿命降低。     

变截面钢板弹簧的制造技术

本文研究了变截面钢板弹簧的制造工艺，特别介绍了轧制，热处理，喷丸，探伤的应用，制造技术，指出了原材料，轧制处理，喷丸生产中对变截面钢板弹簧疲劳寿命的影响的因素，介绍 几年来质量改进后的情况，用较详实的数据和试验结果，阐述了变截面钢板弹簧生产的特殊工艺技术。     

少片变截面汽车钢板弹簧灵敏度分析

少片变截面钢板弹簧能有效减轻汽车自身重量。在少片变截面钢板弹簧的设计中,传统的刚度和应力计算很少考虑到片间非线性接触问题。提出将灵敏度分析方法与有限元仿真相结合来实现少片变截面钢板弹簧的合理设计。首先通过灵敏度分析方法确定影响刚度或应力的关键尺寸或参数,其次考虑片间的实际接触状态进行有限元仿真分析,并根据分析结果提出少片变截面钢板弹簧设计的改进策略,以最终满足轻量化的同时提高少片变截面钢板弹簧的力学性能。     

液动压悬浮抛光中磨粒与工件表面作用的数值模拟研究

针对液动压悬浮抛光固-液两相流中固相磨粒与工件表面撞击的过程中,对磨粒以不同的速度和不同的角度撞击工件表面后残余应力沿工件深度方向的分布规律进行了研究,利用ABAQUS软件建立了单颗磨粒撞击工件表面的三维有限元模型。对磨粒流撞击工件表面时的速度场进行了输出,利用PFC/3D软件建立了磨粒流撞击工件表面的三维离散元模型。研究结果表明:随着撞击角度和速度的增大,在工件表层形成的压应力场会增大,沿深度方向残余应力值急剧下降,磨粒流中磨粒间的撞击对磨粒撞击工件表面的速度场影响不大。     

Assessment of fracture risk in proximal tibia with tumorous bone defects by a finite element method

There has not been a satisfying method to predict the fracture risk in tumorous bone lesions. To tackle this challenge, we used a finite element method to assess the fracture risk in the proximal tibia (pT) when the size and location of the tumorous defects are varied in bone. Towards this end, the circular cortical defects, mimicking the tumorous lesions by forming cortical window defects, with a diameter (Ф) of 20, 30, 40, or 50 mm, are structured on the anteromedial, lateral, posterior wall of pT, which is located 5, 15, and 25 mm below articular margin, respectively. We found that under walking conditions, the Von Mises Stress of each defective tibia model was larger than that of the intact tibia model and also showed a positive linear correlation with the sizes of the defects. A notable fracture risk was not observed until the defect was Ф30 mm or larger. When the defect emerged, the anteromedial wall resisted fracture risk more than the rest of wall. Our results show that the size and location of the bone tumors are important factors affecting the fracture risk of pT. Our findings will be beneficial to clinicians when deciding what treatment to use for pT lesions.     

采用有限元法进行空气弹簧隔振器的辅助设计

由于空气弹簧隔振器的刚度不仅与空气室的空气压力、承载载荷有关,还与不同形式空气室的有效承压面积、胶料性能等有关,因此各种形式的空气弹簧隔振器其刚度特性相差很大.采用实验的方法,设计一种空气弹簧隔振器必将耗费大量的人力物力,而采用经验公式,又存在较大困难.因此采用有限元方法,解决空气弹簧隔振器设计必须考虑的气固耦合、非线性等关键技术,进行空气弹簧隔振器结构的静态应力、变形及隔振系统的振动特性分析,优化空气弹簧隔振器的设计流程,并进行试验验证.     

变截面压杆稳定计算的有限元法

利用有限元法对变截面压杆进行弹性稳定性分析 ,可以计算变截面压杆的临界荷载及相应的计算长度系数。计算结果表明 ,这种方法具有计算简便、便于计算机处理等特点 ,是对经典理论成果的补充与完善。     

有限元的因次分析法

利用因次分析法对用有限元法所分析的结构进行分析,求得了模型和原型之间相似准则,对于同种材料的结构,当结构几何比为λl,外加动载荷之比为λl^2,振动频率之比为时1／λl,结构满足相似准则,则结构的振动加速度之比为1／λl,辐射声功率之比为λl^2。     

混合动力牵引车独立悬架变截面板簧的有限元分析

通过建立板簧总成片与片之间的接触单元，采用ANSYS有限元分析软件对某一新型混合动力牵引车前悬架的上、下板簧总成的刚度和强度进行分析。最后用试验对ANSYS的分析结果进行验证。     

基于有限元法空气弹簧参数对其垂向刚度的影响

空气弹簧成为汽车悬架系统之中弹性元件,以其优良的减振性能在汽车、高速列车等悬挂系统中得到越来越广泛的应用。考虑其橡胶材料的非线性、气囊分层的非线性以及接触非线性等问题在ansys中建立空气弹簧有限元模型,并进行了垂向刚度静载荷模拟分析,通过了实验数据比较验证,然后对影响弹簧垂向刚度的参数--气囊内压、帘线角、帘布层厚度,帘布层层数进行分析,为空气弹簧性能的研究及新产品开发提供了一种较好的、经济可行的途径。     

风力发电机机舱的静、动态特性有限元分析

机舱在风力发电机中是一个很重要的受力部件。本文基于ANSYS有限元软件平台，通过对机舱进行静力分析和模态分析，得出了机舱应力分布图及最大应力值；机舱前5阶的固有频率及振型。根据最大应力出现的位置和机舱的振型，我们提出了优化方案，为风力机研究中虚拟设计方法的应用进行了一次有益的探索。