- 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
汽车钢板弹簧疲劳寿命有限元分析
FiniteElementAnalysisofFatigueLifeofaLeafSpring
沈栋平,于艇
ShenDong-ping,YuTing
富奥汽车零部件股份有限公司
FawerAutomotivePartsLimitedCompany
摘要:应用有限元法对某2片式钢板弹簧进行垂直载荷作用下受力与疲劳寿命分析,其中使用8节点
六面体单元对板簧进行实体建模,采用接触分析来模拟各片逐渐进入接触的情况。应用有限元模型计
算板簧的应力分布及疲劳寿命。对板簧进行的疲劳寿命试验表明,有限元计算结果与实验结果吻合较好。
关键词:钢板弹簧,有限元分析,应力,疲劳寿命
1.前言
钢板弹簧(简称板簧)是历史最悠久、至今仍然得到广泛应用的汽车的重要部件之一。在汽车上,板簧主要用于在车轮与车架或车身之间传递各种力和力矩,同时其垂直力—变形(刚度)特性直接影响汽车的乘坐舒适性(张洪欣,1989)。所以,对板簧的基本要求
是具有适当的刚度特性和足够的强度及疲劳寿命。为此需要在产品设计前期准确计算板簧
的强度和疲劳寿命尤为重要。
2.有限元模拟分析
2.1板簧应力分析
富奥公司为某商用车配套的前簧,采用2片式板簧,它是一种等截面和变截面混合的少
片簧,材料为FAS3550钢,材料参数如表1所示。
表1.板簧材料参数.
材料弹性模量
(GPa)
泊松比屈服极限
(MPa)
抗拉强度
(MPa)
FAS35502060.2913001500
根据汽车用钢板弹簧标准GB/T19844-2005及整车要求,板簧的疲劳试验输入条件如表
2所示。
2016SIMULIA中国区用户大会1
表2.板簧疲劳试验输入条件.
预加变形Fw(mm)振幅Fa(mm)
101.2764.28
运用CATIA软件建立三维模型,使用HyperMesh软件进行网格划分,考虑到物理模型
的对称性,取整体模型的1/2进行分析,将钢板弹簧划分六面体网格(石亦平,2006)。参
照钢板弹簧疲劳试验的加载和约束方式确定载荷与边界条件,运用ABAQUS软件建立刚度
分析有限元模型,考虑钢板弹簧的几何非线性以及各个部件之间的接触状态。计算钢板弹簧在疲劳试验加载过程中最小变形(36.99mm)与最大变形(165.55mm)时刻的受力情
况,钢板弹簧最小变形时的应力分布情况图2所示,钢板弹簧最大变形时的应力分布情况如
图3所示。
图1.板簧有限元模型.
图2.板簧最小变形时的应力分布情况.
图3.板簧最大变形时的应力分布情况.
22016SIMULIA中国区用户大会
2.2板簧疲劳寿命分析
将应力结果导入FE-SAFE疲劳软件,计算钢板弹簧的疲劳寿命。第1片钢板弹簧疲劳
寿命情况如图4所示,第2片钢板弹簧疲劳寿命情况如图5所示。
最小14.16万
图4.第1片钢板弹簧疲劳寿命情况.
最小41.14万
图6.第2片钢板弹簧疲劳寿命情况.
疲劳寿命分析结果显示:钢板弹簧在循环疲劳载荷作用下,第1片钢板弹簧的疲劳寿命
最小,最小疲劳寿命为14.16万次,位置分布在距中心550-750mm之间。
3.试验验证
使用汽车钢板弹簧疲劳寿命台架试验台进行两架钢板弹簧总成疲劳试验,预加变形
Fw=101.27mm,振幅Fa=64.28mm。疲劳寿命试验结果如表3所示,簧片断口情况如图7所示。
表3.疲劳试验情况.
寿命断裂片断裂位置
1号13.55万次第一片距中心675mm
2号13.35万次第一片距中心570mm
2016SIMULIA中国区用户大会3
图7.簧片断口情况.
4.结论
本文应用有限元模型计算板簧的应力分布及疲劳寿命,并对板簧进行的疲劳寿命台架试验验证。有限元分析结果与试验结果对比显示,疲劳寿命次数与疲劳断裂位置均吻合较
好。
5.参考文献
1.张洪欣.汽车设计.第二版,北京:机械工业出版社,1989.
2.石亦平,周玉蓉.Abaqus有限元分析实例详解.机械工业出版社,2006.
3.ABAQUSUser’sManual.
42016SIMULIA中国区用户大会
您可能关注的文档
最近下载
- 中医经方临床运用培训课件.ppt
- 汽车装配与调试技术课程标准.docx
- 毕业论文低频电涡流传感器测量电路设计.doc
- S2168001-社会计算导论-智算学部.pptx
- 《古建筑修缮工程施工规程》.pdf
- 对企业有利的劳动合同.docx
- 班主任带班育人方略《做有温度的班主任》宣讲演讲PPT课件.pptx
- 答案-国开电大(本科)《当代中国政治制度》在线形考(形考任务二)试题.docx
- 大学物理 II-(热学、振动和波、光学、量子)(北京交大)中国大学MOOC慕课 章节测验期末考试客观题答案.docx
- 【专项复习】2024年小学六年级下册小升初数学专题复习(8)比的性质求比值和化简比及比的应用(知识归纳+典例精析+拔高训练)(1).docx
文档评论(0)