钢板弹簧有限元设计计算-工程力学专业论文.docxVIP

华中科技大学硕士学位论文摘 华中科技大学硕士学位论文 摘 要 l汽车悬架系统常用的弹性元件钢板弹簧，既是弹性元件又是传递纵向、 ，倒回搀用力的传力元件，其设计计算公式及动特性分析模型很多，但传统的 方法大都未能对其进行非常满意的计算与分析。现有的有限元法也没有避开 将钢板弹簧简化为悬臂梁或多层简支梁的假设，并且几乎不考虑板簧层间的 接触问题，这和实际情况下的受力钢板弹簧状态相差较大。摩擦接触问题是 固体力学领域的一个重要问题，也是工程实际中经常遇到的问题之一，它的 高度非线性为解法研究带来很大的困难，而且以往的这些计算方法，都是在 众多的假设条件下把问题抽象成比较简单的数学和力学模型，就更没有和时 间联系起来对钢板弹簧作动态描述了1本论文所要涉及的内容是通过三维有 限元法，对汽车前钢板弹簧在受到渖击载荷作用的实际负荷过程中各层片簧 所产生的运动状态、变形、受力状况以及对任意截面板簧垂直刚度和强度进 行实时分析计算。针对层间接触问题是计算的关键，特别注重分析接触问题 的主要特征，充分考虑各种复杂的耦合作用，尽可能地减少人为假设，在对 钢板弹簧的进行有限元精确离散化的基础上，计算方法中尽可能周详的考虑 层间因摩擦、滑移等接触现象所产生的问题，对钢板弹簧在冲击载荷作用下 的动态响应利用ANSYS进行仿真分析计算，最后完成了板簧的计算机辅助 参数设计系统。 三关键词，：钢板弹簧，有限元法，毒沧闷弋刚度，ANsYs，计算机辅助Ct设． 、 一一————●——————————————————————一 I 华中科技大学硕士学位论文ABSTRACT 华中科技大学硕士学位论文 ABSTRACT As one kind of commonly used flexible component，leaf spring works not only as flexible component，but also as a component to convert force in various directions．There have been many formulae for design calculations and models for dynamic character analysis，but the traditional approaches are not much effective．Even some finite element analysis adopt the assumption of cantilever or layers of simply supported beams，which take hardly any concern about the contact phenomena between leaf springs．It is clear that these models carl not represent the problem accurately．The contact problem with friction is an important topic in solid mechanics and often encountered in the engineering practice．It takes much difficulty to the research of the methods because of the strong nonlinearity of the contact problems．In some cases，the problem is simplified SO much by these conventional models that lost the concern of dynamic aspect．By using three dimensional finite element method，this thesis analyze the movemem，deflection，’stress filed，upright rigidity and strength for random section of leaf spring under impact loading in practical loading process． Great effort is given on the contact treating strategy．After carefully analyzing the contact characteristics between layers of leaf spring under impact loa