毕业设计开题报告(理工类)卡车钢板弹簧解析计算及优化设计方法研究
钢板弹簧优化设计及CAE研究
某钢板弹簧结构优化设计
某钢板弹簧结构优化设计LI Shun-ming;ZHANG Kai-cheng;WEN Jing【摘要】钢板弹簧对于汽车的行驶平顺性、舒适性具有重要的作用.针对某汽车的特殊工作需求,开展了其后钢板弹簧结构的优化设计.首先基于有限元分析法,考虑相关参数,建立了后板簧的计算模型;其次对该模型进行了动力学强度分析,得到了板簧应力特征及其在特殊要求工况下薄弱环节;然后提出优化方案,以最大应力最小化为优化目标,对板簧进行结构优化,并对优化后的板簧进行动力学强度分析,对比说明优化方案的可行性及优点.研究结果表明:优化后的板簧结构满足材料许用应力要求,并且板簧总厚度改变不大,整车姿态不变.优化设计后的板簧试制并装车,进行耐久性考核试验,取得了满意的效果.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】7页(P111-117)【关键词】钢板弹簧;动力学;强度;结构优化【作者】LI Shun-ming;ZHANG Kai-cheng;WEN Jing【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP391.71 引言悬架是汽车上的一个重要组成部分，是确保车轮或车轴与车架之间弹性链接的结构。
汽车悬架在工作过程中需要满足平稳、减振性好、质量轻、强度大、寿命长等要求[1]。
悬架主要由弹性元件、导向机构和减振器组成，其中弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧等[2]。
钢板弹簧由于其可兼做导向机构的特点，目前被广泛使用于货车和部分客车的非独立悬架中。
钢板弹簧有多片截面式、少片截面式、主副簧复合式和渐变刚度式等[3]。
目前，汽车板簧的设计计算已存在多种计算方法，如共同曲率法、集中载荷法、综合法、CAE法等等。
前苏联的帕尔希洛夫斯基使用共同曲率法和集中载荷法计算了板簧的应力[4]；国内，杨宗孟老师给出了提高共同曲率法计算精度的计算模型，推导了考虑片间接触的相关计算公式。
板簧作为汽车中必不可少的连接结构，针对其结构性能及轻量化设计已开展了大量的研究[5-7]。
【精品】汽车钢板弹簧设计计算
【关键字】精品。
1.1单个钢板弹簧的载荷已知汽车满载静止时汽车前轴荷G1=3000kg，非簧载质量Gu1=285kg，则据此可计算出单个钢板弹簧的载荷:Fw1=（G1－Gu1）／２＝（１）进而得到：Pw1=Fw1×9.8=13303.5 N （２）1.2钢板弹簧的静挠度钢板弹簧的静挠度即静载荷下钢板弹簧的变形。
前后弹簧的静挠度都直接影响到汽车的行驶性能[1]。
为了防止汽车在行驶过程中产生剧烈的颠簸（纵向角振动），应力求使前后弹簧的静挠度比值接近于1。
此外，适当地增大静挠度也可减低汽车的振动频率，以提高汽车的舒适性。
但静挠度不能无限地增加（一般不超过240 ｍｍ），因为挠度过大，即频率过低，也同样会使人感到不舒适，产生晕车的感觉。
此外，在前轮为非独立悬挂的情况下，挠度过大还会使汽车的操纵性变坏。
一般汽车弹簧的静挠度值通常如表1[2]所列范围内。
本方案中选取fc1=80 ｍｍ。
1.3钢板弹簧的满载弧高满载弧高指钢板弹簧装到车轴上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差[3]。
当H0=0时，钢板弹簧在对称位置上工作。
考虑到使用期间钢板弹簧塑性变形的影响和为了在车架高度已限定时能得到足够的动挠度值，常取H0∈10－20ｍｍ。
本方案中H01初步定为１8ｍｍ。
1.4钢板弹簧的断面形状板弹簧断面通常采用矩形断面，宜于加工，成本低。
但矩形断面也存在一些不足。
矩形断面钢板弹簧的中性轴，在钢板断面的对称位置上。
工作时，一面受拉应力，一面受压应力作用，而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。
因材料的抗拉性能低于抗压性能，所以在受拉应力作用的一面首先产生疲劳断裂。
除矩形断面以外的其它断面形状的叶片，其中性轴均上移，使受拉应力的一面的拉应力绝对值减小，而受压应力作用的一面的压应力绝对值增大，从而改善了应力在断面上的分布情况，提高了钢板弹簧的疲劳强度并节约了近10%的材料。
搅拌车前悬架钢板弹簧的计算分析及试验研究（终稿）学位论文
搅拌车前悬架钢板弹簧的计算分析及试验研究（终稿）学位论文摘要随着我国基础设施建设的快速发展，混凝土搅拌运输车作为一种运输混凝土的专用车被广泛应用。
其施工过程一般由满载运料和空载返回两种状态组成，在整个过程中满载和空载的时间各占50%。
目前混凝土搅拌运输车的前悬架设计指标一般只考虑满载舒适安全的要求，而不考虑空载状态，导致空载时有明显的共振现象，严重影响搅拌车的舒适性。
在悬架装置中，钢板弹簧起传递车轮与车架之间的力和力矩,缓和路面不平引起振动和冲击的作用，是车辆设计优劣的关键之一，因此优化其结构和性能参数对车辆安全性和舒适性具有重要意义。
在各类钢板弹簧中，变刚度少片簧因结构简单，成本低，质量轻，适应性好等优点，已成为悬架装置研究的重点，是未来高性能搅拌车前悬架装置的发展趋势。
本文通过前期大量的调查和研究，拟设计一种搅拌车专用前悬架变刚度少片簧，使其既能保证搅拌车满载时的行驶安全，又能大大提高空载时的乘坐舒适性能。
首先，对比分析各类钢板弹簧的特性，选择变刚度钢板簧作为研究目标；其次，根据多种理论方法，建立钢板弹簧的数学模型，并进行应力和模态分析，得到一种满足要求的变刚度少片簧；最后通过台架试验和道路试验，验证仿真分析结论。
本研究既解决了搅拌车使用中遇到的现实问题，同时也促进了专用车设计水平的发展，在理论应用方面有积极意义。
关键词：混凝土搅拌运输车钢板弹簧仿真应用Abstract目录摘要 1Abstract 2目录 3第一章绪论 51.1 研究目的和意义 51.2．载货汽车用钢板弹簧的概况 51.3、钢板弹簧的特性 61.3.1多片钢板弹簧的特性61.3.2少片变截面钢板弹簧的特性81.4、钢板弹簧的功能结构 81.5、钢板弹簧应用中存在的舒适性问题 101.6本课题研究内容和意义11第二章钢板弹簧的计算模型分析132.1 钢板弹簧的力学模型概况132.2 钢板弹簧计算的材料力学基础132.2.1 等截面简支梁和悬臂梁132.2.2 梯形简支梁和梯形悬臂梁152.3共同曲率法172.3.1板片厚度相同的多板弹簧的计算172.3.2 板厚不同的多板簧计算182.4 集中载荷法202.5 综合法222.6 有限元分析法242.6.1 什么是有限元242.6.2 有限元法的发展概况252.6.3 通用有限元软件ANSYS的介绍262.6.4结构分析在ANSYS的实现262.7多片钢板弹簧有限元模型的建立272.7.1 多片钢板弹簧强度和刚度分析272.7.2 多片钢板弹簧模态分析322.7.3 多片钢板弹簧有限元计算结果分析34 2.7.4本章小结35 第三章钢板弹簧的试验研究与分析 363.1 试验项目及其方法363.1.1 弹簧特性试验363.1.2 台架疲劳试验363.2试验验证373.2.1试验对象373.2.2 试验条件383.3试验过程简介383.4 样车的试验分析383.4.1 激励源识别383.4.2 悬架参数的影响分析403.4.3 悬架参数调整的测试验证41 3.4.4 样车改善对策413.4.5 结论423.5 改进前少片簧应力道路试验43 3.5.1 试验用少片钢板弹簧433.5.2 试验状态433.5.3 试验结果443.6 改进后少片簧应力台架试验45 3.6.1 试验用少片钢板弹簧453.6.2 测试状态 463.6.3 试验结果 463.6.4 试验分析473.7 改进后少片簧整车道路试验48 3.7.1 试验用少片钢板弹簧493.7.2 台架试验 493.7.3 道路试验493.8 本章小结493.9 整车振动对比试验503.9.1 试验测试基本情况及环境状况50 3.9.2 试验测试513.9.3本章小结54四总结 554.1研究的主要内容554.2研究展望56第一章绪论1.1 研究背景及意义安全、节能、环保、舒适性和耐久性是衡量现代载货汽车性能的五大指标，其中与顾客使用感受最密切的是车辆的乘坐舒适性，目前已受到各研究机构的广泛重视。
微型货车钢板弹簧的结构设计与校核开题报告
开题报告开题报告开题报告附件：参考文献格式学术期刊作者﹒论文题目﹒期刊名称，出版年份，卷(期)：页次如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等”，作者之间以逗号隔开。
例如：[1]李峰，胡征，景苏等. 纳米粒子的控制生长和自组装研究进展. 无机化学学报，2001, 17(3): 315~324[2] J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods.Journal of Crystal Growth, 2001,233:5～7学术会议论文集作者﹒论文题目﹒文集编者姓名﹒学术会议文集名称，出版地：出版者，出版年份：页次例如：[3] 司宗国，谢去病，王群﹒重子湮没快度关联的研究﹒见赵维勤，高崇寿编﹒第五届高能粒子产生和重离子碰撞理论研讨会文集，北京：中国高等科学技术中心，1996：105 图书著者﹒书名﹒版本﹒出版地：出版者，出版年﹒页次如果该书是第一版则可以略去版次。
例如：[4]韩其智，孙洪洲﹒群论﹒北京：北京大学出版社，1987﹒101预印本作者﹒论文题目﹒预印本编号（出版年份）例如：[5]Xiaofeng Guo and Jianwei Qiu﹒The leading power corrections to the structure functions﹒hep—ph/9810548(1998)学位论文作者﹒论文题目﹒学士(或硕士、博士)学位论文. 出版地：出版者，出版年份例如：[6]陈异. 纳米粒子形貌控制研究. 硕士学位论文. 北京：中国科学院, 2002电子文献主要责任者. 电子文献题名﹒电子文献的出处或可获地址. 发表或更新日期例如：[7] 王明亮. 关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展. /pub/wml.txt/980810-2.html, 1998-08-16专利专利所有者. 专利名称. 专利国别：专利号，日期.例如：[8] 姜锡洲.一种温热外敷药制备方案. 中国专利：881056073，1989-07-26.。
小型货车钢板弹簧结构有限元仿真设计毕业论
摘要钢板弹簧具有结构简单、工作可靠、价格低廉等优点，在汽车中被广泛地使用。
它在工作过程中存在大变形、叶片间的接触等多种非线性因素，故多年来一直没有形成一个比较切合实际的完善的设计与分析方法。
集中载荷法、共同曲率法等传统设计方法以线弹性理论为依据，把问题抽象为简单的数学、力学模型，并应用材料力学公式进行粗略计算，一般计算结果与实际情况差别较大。
随着汽车向轻量化和高速化发展，对悬架的要求越来越高。
显然，传统设计方法已经不能适应现代汽车发展对悬架的要求。
近年来，随着有限元技术、CAE技术的不断发展以及在工程中的成功应用，以计算机为工具、有限元分析为基础的CAE法正逐渐成为汽车设计的主流。
应用CAE法进行钢板弹簧设计可以同时考虑到结构的大变形、摩擦、簧片间的接触以及组装时的预应力和工作应力的结合，从而实现对钢板弹簧的精确设计。
本文根据汽车设计的要求对悬架中的钢板弹簧进行了设计和计算，并使用UG进行建模，然后应用ABAQUS有限元分析软件进行了受力分析和仿真设计和计算。
关键词：钢板弹簧 ABAQUS 有限元Jubilee wagon spring structure finite element simulationdesignABSTRACTThe spring has the structure simply, the work reliable, the price inexpensive and so on the merits, widely is used in the automobile. It has contact between the big distortion, leaf blade's in the work process and so on many kinds of non-linear factors, therefore for many years has not formed of a quite realistic perfect design and the analysis method. Traditional design methods and so on concentrated load law, common curvature law take the line theory of elasticity as the bases, abstracts the question as the simple mathematics, mechanics model, and carries on the rapid calculation using the materials mechanics formula, the general computed result and the actual situation difference are big. Along with the automobile to the lightweight and the high speed development, is more and more high to the suspension fork request. Obviously, the traditional design method already could not adapt the modern automobile development to the suspension fork request.In recent years, along with the finite element technology, the CAE technology unceasing development as well as in the project success application,take the computer as the tool, the finite element analysis was becoming the automobile design gradually for the foundation CAE law the mainstream.Carries on the spring design using the CAE law to be possible simultaneously to consider the structure the bigdistortion ,contact as well as assembly between friction, time reed pre-stressed and working stress union, thus realizes to the spring precise design.This article according to the automobile design the request to carry on the design and the computation to in the suspension fork spring, and used UG to carry on the modelling, then has carried on the stress analysis and the simulation design and the computation using the ABAQUS finite element analysis software.Key words: leaf spring, ABAQUS, finite element小型货车钢板弹簧结构有限元仿真设计龚顺聪 0611032680 引言钢板弹簧几何形状简单，传统计算方法应用梁理论，简单地看是合理的，实际上远不如此。
2汽车钢板弹簧的性能、计算和试验
2汽车钢板弹簧的性能、计算和试验汽车钢板弹簧的性能、计算和试验东风汽车公司技术中心陈耀明1983年3月初稿2005年1月再稿目录前言（2）一．钢板弹簧的基本功能和特性（3）1.汽车振动系统的组成（3）2.悬架系统的组成和各元件的功能（6）3.钢板弹簧的弹性特性（7）4.钢板弹簧的阻尼特性（12）5.钢板弹簧的导向特性（14）二．钢板弹簧的设计计算方法（17）1.单片和少片变断面弹簧的计算方法（17）2.多片钢板弹簧的刚度和工作应力计算（24）3.多片弹簧各单片长度的确定（32）4.多片弹簧的弧高计算（36）5.钢板弹簧计算中的几个具体问题（43）三．钢板弹簧的试验（46）1.钢板弹簧的静刚度测定（46）2.钢板弹簧的动刚度测定（50）3.钢板弹簧的应力测定（52）4.钢板弹簧单片疲劳试验（53）5.钢板弹簧总成疲劳试验（54）前言本文是为汽车工程学会悬架专业学组所办的“减振器短训班”撰写的讲义，目的是让汽车减振器的专业人员对钢板弹簧拥有一些基本知识，以利于本身的工作。
内容分为三部分：钢板弹簧的基本功能和特性，设计计算方法，以及试验等。
因为这部分内容非本次短训班的重点，所以要求尽量简单扼要，也许有许多不全面的地方，只供学习者参考。
有关钢板弹簧较详细的论述，可参考本学组所编的“汽车悬架资料”。
一．钢板弹簧的基本功能和特性1.汽车振动系统的组成汽车在道路上行驶，由于路面存在不平度以及其它各种原因，必然引起车体产生振动。
从动态系统的观点来看，汽车是一个多自由度的振动系统。
其振源主要来自路面不平度的随机性质的激振，此外还有发动机、传动系统以及空气流动所引起的振动等等。
为改善汽车的平顺性，也就是为减小汽车的振动，关键的问题是研究如何对路面不平度的振源采取隔振措施，这就是设计悬架系统的根本目的。
换言之，就是在一定的道路不平度输入情况下，通过悬架系统的传递特性，使车体的振动输出达到最小。
当研究对象仅限于悬架系统时，人们往往把车体当为一个刚体来看待。
毕业设计开题报告(理工类)卡车钢板弹簧解析计算及优化设计方法研究
钢板弹簧计算模型简化①
确定钢板弹簧基本参数②
毕业设计(论文)-汽车悬架钢板弹簧的设计
目录第1章绪论 (2)第2章悬架系统的结构与分析 (4)2.1悬架的功能和组成 (4)2.2汽车悬架的分类 (4)2.3悬架的设计要求 (4)2.4悬架主要参数 (5)2.4.1悬架的静挠度cf及刚度c (5)2.4.2悬架的动挠度df (6)2.4.3悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 (6)2.4.4钢板弹簧结构............................................................................. . (7)第3章前后悬架系统的设计 (8)3.1前悬架系统设计 (8)3.1.1钢板弹簧的设计 (8)3.1.2.钢板弹簧的验算 (10)3.2后悬架系统设计 (13)3.2.1钢板弹簧的设计 (13)3.2.2钢板弹簧的验算 (15)第4章减振器设计 (19)4.1减振器分类 (19)4.2前后悬架减振器计算 (19)4.2.1相对阻尼系数和阻尼系数 (19)4.2.2最大卸荷力 (20)4.2.3工作缸直径 (21)第5章结论 (23)5.1钢板弹簧参数 (23)5.1.1前悬架参数 (23)5.1.2后悬架参数 (23)5.2双筒式减振器参数 (24)5.2.1前减震器参数 (24)5.2.2后减震器参数 (24)参考文献 (25)第1章绪论悬架是汽车的车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架，缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适，使汽车在行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力和侧向反力以及这些力所造成的力矩，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架是汽车中的一个重要组成部分，它把车架与车轮弹性地连接起来，关系到汽车的多种使用性能。
悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。
中型货车钢板弹簧设计
目录第一章绪论 (7)1.1钢板弹簧的发展现状 (7)1.2悬架的组成和设计理论意义 (8)1.3 设计研究的主要内容 (9)第二章汽车悬架系统的作用、组成与分类 (10)2.1 汽车悬架的作用 (10)2.2 悬架的组成 (11)2.2.1弹性元件 (11)2.2.2 减振器 (11)2.2.3 导向机构 (12)2.3.1非独立悬架 (12)2.4 钢板弹簧 (15)2.4.1钢板弹簧的基本结构和作用原理 (15)2.4.2弹性元件种类及其特点 (16)第三章钢板弹簧总体设计 (17)3.1钢板弹簧设计的步骤 (18)3.2 悬架的静挠度 (18)3.6钢板弹簧的布置方案 (21)第四章前钢板弹簧的设计计算 (22)4.1初选参数 (22)4.2 钢板弹簧各片尺寸的确定 (22)4.3钢板弹簧的刚度验算 (24)4.4钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (25)4.5钢板弹簧总成弧高的核算 (28)4.6 钢板弹簧强度核算 (28)4.7弹簧中心螺栓及弹簧夹 (29)4.8减震器的设计计算 (30)4.8.2减振器相对阻尼系数 (31)4.8.3减振器阻尼系数δ的确定 (32)4.8.5筒式减振器工作缸直径 D 的确定 (33)4.8.6查表确定减振器参数 (33)第五章后悬架钢板弹簧设计 (35)5.1 钢板弹簧的布置方案选择 (35)5.2 后悬架主要参数的计算 (35)5.2.1钢板弹簧长度 L 的确定 (35)5.2.3钢板弹簧断面尺寸的确定 (35)5.2.4弹簧中心螺栓及弹簧夹 (38)5.4钢板弹簧刚度的验算 (38)5.5钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (39)5.5.1钢板弹簧总成在自由状态下的弧高 (39)5.5.2钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径的确定 (40)5.5.3钢板弹簧各片自由状态下弧高和曲率半径的确定 (40)5.5.4钢板弹簧总成弧高的核算 (42)5.6钢板弹簧强度验算 (42)5.7钢板弹簧卷耳和弹簧销的强度核算 (43)第六章三维建模与仿真分析 (45)6.1三维建模 (45)6.1.1三维软件简介 (45)6.1.2三维建模 (45)6.2 分析 (45)第七章总结 (48)参考文献 (49)摘要汽车钢板弹簧是汽车悬架系统中颇为重要的一种，对于车辆的整体性能也有着重要影响。
汽车弹簧及其夹具毕业设计论文
汽车弹簧及其夹具毕业设计论文目录一、内容概括 (2)1.1 背景介绍 (3)1.2 研究的重要性与必要性 (3)二、汽车弹簧概述 (5)2.1 汽车弹簧的定义与作用 (6)2.2 汽车弹簧的类型 (7)2.3 汽车弹簧的材料与制造工艺 (8)三、汽车夹具系统介绍 (9)3.1 汽车夹具系统的组成及功能 (10)3.2 汽车夹具系统的设计原则 (12)3.3 夹具系统在汽车制造中的应用 (13)四、汽车弹簧及其夹具的设计原理与过程 (14)4.1 设计概述 (15)4.2 设计原理 (16)4.3 设计步骤与方法 (18)4.4 设计中需注意的问题 (19)五、汽车弹簧及其夹具的结构分析与优化 (19)5.1 结构现状分析 (20)5.2 结构优化设计理论 (22)5.3 优化设计实例 (23)六、汽车弹簧及其夹具的性能测试与评估 (24)6.1 测试方法 (25)6.2 测试设备与技术 (26)6.3 性能评估标准与流程 (28)七、汽车弹簧及其夹具的制造工艺与质量控制 (29)7.1 制造工艺概述 (30)7.2 制造工艺流程 (31)7.3 质量控制与保障措施 (33)八、毕业设计实例分析 (34)8.1 设计任务与目标 (35)8.2 设计方案的选择与实施 (36)8.3 设计成果分析与总结 (37)九、结论与展望 (39)9.1 研究结论 (40)9.2 研究不足与展望 (41)一、内容概括对汽车弹簧的应力分布、弹性系数及疲劳寿命等进行全面的分析，并在此基础上对弹簧的材料选择、结构设计以及制造工艺进行优化。
旨在提高弹簧的承载能力和抗疲劳性能，以适应现代汽车的高效、安全需求。
对汽车制造过程中所使用的夹具进行深入分析，重点研究夹具的固定方式、夹紧力度与稳定性等因素。
在此基础上，进行夹具的优化设计，以提高其操作便捷性、生产效率和安全性。
将探讨夹具的智能化和自动化发展方向。
研究汽车弹簧与夹具在实际生产中的集成应用方式，探讨二者的相互影响与协调优化问题。
毕业设计(论文)开题报告-基于CATIA二次开发下的车用弹簧建模设计【范本模板】
南京理工大学紫金学院毕业设计(论文）开题报告学生姓名：宋磊春学号：070102234专业：车辆工程专业设计（论文)题目:基于CATIA二次开发的车用弹簧建模设计指导教师：杨敏2011年3月19 日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计(论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写.如“2007年3月15日”或“2007—03—15”。
毕业设计(论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述:文献综述1 CATIA二次开发1.1简介CATIA是一个通用的计算机辅助设计软件系统,在某个专业的特定应用时,可能显得繁琐.如果能在CATIA软件通用系统基础上，针对行业标准规范和具体应用需求，进行二次开发，并融合公司的经验、标准将会显著提高CATIA软件的使用效率和工程设计人员的CATIA系统应用水平，实现产品数字化设计的一致性和规范性。
最初CATIA V5提供Macro工具来做二次开发.R7及以前版本只支持用脚本语言（CATIA Script和Ⅶ Script)作为其开发语言，这些语言的最大缺陷是难以定制丰富的交互界面。
从R8开始，CATIA V5融合了VBA 编辑器.正式提供对VBA的支持，使得二次开发变得有意义。
钢板弹簧的优化设计
第3章钢板弹簧的优化设计3.1钢板弹簧设计与分析概述钢板弹簧在汽车上工作承受着一定的负荷，作为安全部件其结构设计较为简单，但是相对于其结构钢板弹簧的计算方法确实有些复杂。
近些年来国内外对于汽车钢板弹簧的设计与分析也有很多研究，之所以引起众多国内外工程师的关注，是因为钢板弹簧在汽车悬架系统中得到了广泛的使用，同时悬架系统对于汽车的性能有着重要的影响，如行驶平顺性、操作稳定性、汽车燃油经济性、通过性等等。
在钢板弹簧的传统设计与分析中，一般是采用解析的方法。
它主要包括两种方法即是共同曲率法和集中载荷法，这两者应用的理论是在材料力学中提到的线性梁理论来解决在钢板弹簧中碰到的问题。
然而传统的分析方法过于简单，不符合实际中钢板弹簧各片的接触情况与其自身的以及同一模型中其它叶片的自由曲率、弧高、厚度、长度等几何形状有关，另外同其所受的载荷以及簧片装配力等因素相关，从本质上说是一个非线性问题即是工作载荷施加到簧片装配体上后形成的。
这样以来就不可能满足先前的设想，那么应用以往传统的方法就不可能很好地解释在汽车钢板弹簧中存在的一些问题。
传统中采用的解析法包含以下凡种方法;共同曲率法、集中载荷法、集中载荷法和共同曲率法相结合的方法、悬臂梁法[。
表3-1钢板弹簧的设计与分析方法解析法悬臂梁法、共同曲率法、集中载荷法、集中载荷和共同曲率结合法数值法有限元法悬臂梁法的应用是最早被采用的，设计者能够将板簧视为一个整体的变截面梁，以便对其应力和刚度进行估算，悬臂梁的最大应力在根部可通过材料力学中的相关原理来得到，进而采用公式即可求得，但是这种方法极为不精确。
共同曲率法是由前苏林工程设计专家帕尔希洛夫斯基在1954年提出来的，其基本的理论思想是设想在任何载荷下，能够将其简化为梯形单片来进行计算，即是簧片在同一接触面上曲率相等且各簧片在长度方向彼此无缝隙地接触。
这种方法比较典型用于刚度计算和应力分析，存在的不足是当片端无应力边界时不能应用，同时会使簧片的端点弯矩发生突变，以及造成后几个簧片的应力误差很大。
CA1092汽车后悬挂钢板弹簧的结构设计及强度分析(本科毕业设计)
CA1092汽车后悬挂钢板弹簧的结构设计及强度分析摘要：对CA1092汽车后悬挂钢板弹簧进行了设计计算及分析，确定了钢板弹簧主簧和副簧的叶片断面形状、片数、片宽、片厚、片长、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高和曲率半径、钢板弹簧各叶片在自由状态下的弧高和曲率半径、检验刚度等技术参数，确定其装配预应力，并对钢板弹簧总成弧高进行反复校核，以达到规定的技术要求，对其装配的弹簧夹、U型螺栓、中心螺栓、套管、衬套等进行设计和校核，验证所选的参数基本上满足汽车在空载和满载条件下对安全性、平顺性以及舒适性的要求。
关键词：钢板弹簧，后悬挂，设计，校核Leaf spring structure design and strength analysis of CA1092truck, s rear suspensionAbstract: Design calculation and analysis for leaf spring of CA1092 truck, s rear suspension is carried out. Identify the section shape, the parameters of number，width，thickness，length of the main spring and the secondary spring, the arc height and curvature radius for leaf spring assembly in a free state, the arc height and curvature radius for each leaf spring in a free state ,inspection rigidity and so on. Determine the assembly of priestesses, and calibrate the arc height on the leaf spring assembly repeatedly to meet the technical requirements. Design and check the clamp, U-type bolt, center bolt, sleeve, bushing assembled on it, validate the selected parameters have basically met the requirement for met the requirement for security ,smoothness，comfort of the trucks unloaded or fully loaded．Keywords: leaf spring, rear suspension, design, calibration目 录1 引言 11.1 汽车工业的发展 11.2 汽车的构造 21.3 汽车悬架系统的作用、组成与分类 21.3.1 汽车悬架系统的作用 31.3.2 汽车悬架系统的组成 31.3.3 汽车悬架系统的分类 41.4 该项研究的目的与意义 51.5 国内外研究现状、发展动态 61.6 钢板弹簧的基本结构和作用原理 72 汽车后悬架钢板弹簧的设计及分析 82.1 钢板弹簧的布置方案及材料选择 82.2 设计已知参数 92.3 钢板弹簧主要参数的确定 92.3.1 前后悬架静挠度和动挠度的选择 92.3.2 钢板弹簧满载弧高的选择 102.3.3 钢板弹簧长度的确定 102.3.4 悬架主、副钢板弹簧的刚度分配 102.3.5 钢板弹簧所需的总惯性矩的计算 122.3.6 根据强度要求计算钢板弹簧总截面系数 12 2.3.7 钢板弹簧平均厚度的计算 142.3.8 验算在最大动行程时的最大应力 142.3.9 钢板弹簧叶片断面形状及尺寸的选择 14 2.4 钢板弹簧的设计及校核 162.4.1 钢板弹簧各片长度的确定 162.4.2 钢板弹簧刚度的校核 192.5 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高和曲率半径计算 222.5.1 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高 222.5.2 钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径 232.5.3 钢板弹簧叶片在自由状态下曲率半径的计算 232.5.4 钢板弹簧各叶片在自由状态下的曲率半径和弧高的计算 252.5.5 钢板弹簧总成弧高的校核 272.6 叶片端部形状的选择 292.7 钢板弹簧两端与车架的连接 302.8 钢板弹簧弹簧销和卷耳的设计 312.8.1 弹簧销的设计 312.8.2 卷耳尺寸的确定 322.8.3 钢板弹簧衬套的设计 322.9 弹簧夹的设计 332.10 中心螺栓的选取 333 结论 33参考文献 35致谢 361 引言1.1 汽车工业的发展几千年来人们一直生活在马车时代。
微型货车后钢板弹簧设计
微型货车后悬架钢板弹簧设计一前言钢板弹簧结构简单，使用维修方便，除了起弹性元件作用之外，还兼起导向作用，长期以来在汽车特别是载货汽车上得到广泛应用。
本方案中某微型货车后悬架采用渐变刚度钢板弹簧，即副簧放在主簧之下，副簧随载荷变化逐渐起作用：主簧和弹簧开始接触前，刚度为定值，特性呈线性；主簧和副簧从开始接触到完全接触，刚度逐渐增大，特性呈非线性，主簧和副簧完全接触后，成为一体，载荷继续增大时，刚度趋于定值，特性近似线性。
除第五片簧采用变截面簧片外，其余各片采用等厚簧片，方案如图1所示：图1 某微型货车后悬架钢板弹簧装配效果图二钢板弹簧设计的已知参数1)弹簧负荷整车参数如下表：表1根据整车布置给定的空载、满载，最大载质量及非簧载质量，可得到在每副弹簧承载最大载质量时，单个钢板弹簧的载荷为：P m=(1603-107)/2*9.8=7330.4N2)弹簧伸直长度在新车设计时，一般由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸，在布置可能的情况下，应尽量增加弹簧长度。
汽车设计推荐钢板弹簧长度如表2：表2该微型货车后悬架采用纵置非对称式钢板弹簧，轴距为2800mm,设计长度为2800*43%=1206mm,圆整为1200mm.前段为580mm.后段为620mm, 其中U型螺栓夹紧长度为108mm。
3)悬架静挠度悬架的静挠度即为满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比，为了防止车身产生较大的纵向角振动，应使前后悬架的静挠度接近。
定义主簧刚度为40N/mm，复合刚度为110N/mm。
对变刚度弹簧，悬架的静挠度可由钢板弹簧的弧高变化得到。
4)弹簧满载弧高由于车身高度、悬架动行程及钢板弹簧导向特性等都与汽车满载弧高有关，因此弹簧满载弧高值应根据整车和悬架性能要求给出适当值，在车架高度限度的情况下，为了获得良好的操纵稳定性，满载弧高取为-12mm。
5)弹簧弧高变化定义钢板弹簧的弧高变化如表3所示：表3三钢板弹簧主要参数的确定1）片厚的确定由于矩形断面成本低，易加工，本方案采用矩形断面。
(完整word版)汽车膜片弹簧离合器开题报告
2016届本科毕业设计（论文）开题报告题目汽车膜片弹簧离合器的优化设计学院机械工程学院年级2012 级专业汽车服务工程班级0725122 学号072512235姓名史敏智校内导师胡贝职称助教论文提交日期毕业设计汽车膜片弹簧离合器的优化设计(论文）题目我国汽车业的高速发展，带动我国汽车离合器市场需求持续大幅增长。
随着我国自动挡轿车的增加，我国传统离合器行业的发展前景堪忧，不少企业都在寻求新的持续发展的途径。
随着多种变速箱技术的发展和齐头并进，我国离合器技术也逐渐由单一的、传统的摩擦式离合器向多种传动技术并存的方向发展。
李涛,王晓广,刘玉红介绍了膜片弹簧离合器的结构，概述了优化设计的理论，并以某轿车的膜片弹簧离合器为例,介绍了其膜片弹簧的优化设计过程.[2]高铁石，石毅就膜片弹簧离合器膜片压紧力特性曲线的计算方法提出创新，在传统的计算公式上增加了修正项，提高了计算精度。
高翔电测法研究了汽车离合器膜片弹簧应力-变形特性,提出了膜片弹簧疲劳破坏危险点的应力-变形计算公式的修正方法，并得到修正系数与膜片弹簧窗孔宽度线性相关的结论。
[11]从结构来讲，膜片离合器总成有膜片弹簧、离合器盖、传动片和分离轴承总成等部分组成，主要部分包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成,这部分与发动机曲轴连在一起.离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3～4个传动片传递转矩。
从动部分是有单片，双片或多片从动盘组成，它将主动部分通过摩擦传来动力传给变速器的输入轴。
从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘三个基本部分组成。
为了使汽车能平稳起步,离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性.膜片离合器的主要功能主要有:使汽车平稳起步；中断给传动系统的动力，配合换挡；防止传动系过载。
膜片弹簧离合器有许多显著的优点：①膜片弹簧具有较理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦片允许磨损范围内基本不变,因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；对于圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降.②膜片弹簧也兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。
某皮卡车少片变截面钢板弹簧后悬架设计讲解
沈阳航空航天大学毕业设计（论文）目录1方案论证 (1)1.1悬架结构形式分析 (3)1.1.1非独立悬架和独立悬架 (3)1.1.2前悬架方案的选择 (4)1.1.3 比较选型 (4)1.2少片变截面钢板板簧结构分析 (5)1.2.1抛物线形叶片弹簧 (5)1.2.2梯形变厚断面弹簧 (8)1.3钢板弹簧的布置方案 (9)2悬架主要部件 (11)2.1钢板弹簧的形式 (11)2.1.1叶片断面形状 (11)2.1.2叶片端部形状 (12)2.2 板簧两端与车架的连接 (12)2.2.1连接的结构形式 (12)2.2.2板簧卷耳与衬套 (13)2.3减震器 (14)2.3.1减振器的作用 (14)2.3.2减振器的结构： (15)2.3.3 减振器工作原理： (15)2.3.4减震器的选择 (15)沈阳航空航天大学毕业设计（论文）3悬架的设计计算 (17)3.1弹性元件的计算 (17)3.2优化设计 (20)3.3变截面钢板弹簧校核 (25)3.3.1校核刚度 (25)3.3.2...................................................................................................... 弹簧的最大应力点及最大应力 .. (26)3.4 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径 (27)3.5 钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 (28)3.6钢板弹簧总成弧高的核算 (29)3.7钢板弹簧强度验算 (29)3.7.1驱动时计算应力 (29)3.7.2.汽车通过不平路面时钢板弹簧的强度 (30)3.8钢板弹簧卷耳和弹簧销的强度核算 (30)3.8.1卷耳应力的验算 (30)3.8.2钢板弹簧销的验算 (31)3.8.3........................................................................................................ U形螺栓强度验算 . (32)3.9减振器性能参数的选择 (33)3.9.1.......................................................... 相对阻尼系数ψ . (33)3.9.2 减振器阻尼系数..................................... 的确定343.9.3........................................................................................................ 最大卸荷力F0的确定 .. (35)3.9.4计算结果以及减震器的选择 (35)4CATIA 实体建模 (37)4.1CATIA 简介 (37)4.2实体建模 (38)II沈阳航空航天大学毕业设计（论文）4.2.1钢板弹簧的绘制 (38)4.2.2盖板的实体图 (39)4.3主要零件实体图 (39)4.4装配 (42)5结束语 .......................................... 错... 误！未定义书签。
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研究
设计题目 学生姓名 耿元
卡车钢板弹簧解析计算及优化设计方法研究 学号 0912101029 专业 车辆工程
一、课题的目的和意义： 钢板弹簧一直是汽车悬架弹簧的主要形式，汽车钢板弹簧不仅起着弹性元件的作用， 而且也能起导向元件的作用，并且能够传递各种力和扭矩，各片间的摩擦和铰链处的摩擦 还可以衰减振动。本课题将致力于卡车钢板弹簧的优化设计，系统分析研究钢板弹簧的解 析计算方法。 （1）该课题涉及的钢板弹簧各参数的解析计算，影响钢板弹簧的刚度和变形。解析 计算方法的提出可以大幅度改善汽车的操纵稳定性和平顺性， 充分满足现代汽车对钢板弹 簧设计的要求，具有极大的学术研究价值。 （2）现代汽车悬架设计要求日趋精确化，深入研究钢板弹簧的优化设计问题，将会 有效实现汽车悬架整体优化，降低生产成本，推动汽车工业技术的发展，具有极其重要的 社会价值和经济价值。
[6]李智安。基于 matlab 的少片钢板弹簧的优化设计，福州大学，2011 [7]周长城。车辆悬架弹性力学解析计算理论，机械工业出版社 [8]王望予。汽车设计，机械工业出版社
三、研究内容、设计方案、可行性分析和预期目标： 1、研究内容： 钢板弹簧解析计算：对钢板弹簧设计计算之前，先确定簧上载荷、弹簧长度、静挠度和 动挠度、满载弧高等主要参数和尺寸，然后对钢板弹簧进行设计计算。其设计计算包括钢 板弹簧各片厚度的确定、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算、钢板弹簧刚 度校核等。 2、设计方案：
选择课题，查阅资料，并翻译英 文资料 查阅资料，准备开题报告 参加湖大复试 初步学习 matlab 软件 深入学习 matlab 软件， 理清研究 课题的大致思路 撰写开题报告 简化钢板弹簧计算模型、确定基 本参数、设计单片钢板弹簧厚度 设计钢板弹簧各片厚度 解析计算钢板弹簧弧高与曲面形 状
钢板弹簧计算模型简化①
确定钢板弹簧基本参数②
解析计算钢板弹簧各片厚 度③
单片设计钢板 弹簧厚度④
设计钢板弹簧各 片厚度⑤
解析计算钢板弹簧弧高与 曲面形状⑤
Ansys 验证、 具体实例分 析及 matlab 仿真
钢板弹簧刚度校核⑥
① 、钢板弹簧计算模型简化：将钢板弹簧计算模型简化为悬臂梁 ② 、确定钢板弹簧基本参数：汽车悬架对钢板弹簧所要求的刚度值、钢板弹簧总长度、钢 板弹簧宽度 ③ 、单片设计钢板弹簧当量厚度：设计钢板弹簧各片厚度：根据等长度钢板弹簧计算出当量厚度，再利用卡氏第二定理 和单根钢板弹簧变形等于多根钢板弹簧重叠部分不等长变形， 得到钢板弹簧各片厚度解析 计算公式。 ⑤ 、解析计算钢板弹簧弧高与曲面形状：利用汽车钢板弹簧所要求刚度的当量设计厚度、 钢板弹簧的长度、钢板弹簧所承受的最大载荷、钢板弹簧的宽度、设计汽车无副钢板弹簧 弧高和曲面形状和汽车有副簧钢板弹簧弧高和曲面形状,最后利用 matlab 画出曲线验证解 析计算的吻合度。 ⑥ 、钢板弹簧刚度校核：首先根据钢板弹簧的已知参数确定等效厚度，然后再确定钢板弹 簧的刚度，根据汽车悬架对钢板弹簧刚度的要求值，计算误差，进行 ansys 仿真进行误差 评价，完成刚度校核。 3、可行性分析 本课题基于一定的材料力学基础和数学运算功底，将钢板弹簧简化为悬臂梁模型，并 利用卡式定理以及叠加定理计算钢板弹簧各片厚度、弧高和曲面形状，能够用 matlab 进 行编程验证数据的吻合度，同时可以用 ansys 仿真验证钢板弹簧各参数的正确度。 4、预期目标： 尽可能的缩小利用解析计算得到的结果与仿真验证的误差， 有效改善钢板弹簧优化问 题，实现汽车悬架整体优化。 四、所需要的仪器设备、材料： 1、电脑及所需软件（ANSYS、MATLAB） ； 2、车辆悬架弹性力学解析计算理论、材料力学等相关参考书； 3、数据资源库。 五、课题分阶段进度计划： 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 起止日期 3.4～3.10 3.11～3.17 3.18～3.31 4.1~4.7 4.8～4.14 4.15～4.21 4.22～4.28 4.29～5.5 5.6~5.12 工 作 内 容 阶段成果 完成相关资料的翻译,对课题国内 外的现状有了初步了解 对课题国内外的现状有了更进一 步的了解
二、近年来国内外研究现状： 钢板弹簧的几何形状十分简单，但在工作过程中存在大变形、各叶片间的接触等多种 非线性因素，多年来一直没有形成比较完善切合实际的设计与分析方法。 目前国内外对钢板弹簧的研究，大都采用材料力学线性梁理论，主要有悬臂梁法、集 中载荷法、共同曲率法，国内知名院士郭孔辉还结合这两种方法提出整簧挠度实质上是主 片挠度的观点，提出主片分析法。 国外的 zahavi 首次利用有限元方法研究了钢板弹簧的接 触问题，后来刘广宽又首次在三维实体的基础上进行了有限元的精确离散化。最近几年， CAE 和 ansys 广泛应用在汽车钢板弹簧的优化设计中， 应用此软件可以计算钢板弹簧的力 学性能和动态特性。 利用有限元法优化设计钢板弹簧，虽然与传统的解析方法比较，理论上更严密、精度 更高，但是只能求得近似结果。目前，对钢板弹簧的厚度、弧高、曲面形状、刚度校核等 一系列问题，大都是利用经验公式、作图法、软件仿真等确定钢板弹簧的参数，都还没有 可靠、准确的解析计算方法，不能满足汽车悬架设计日趋精确化的要求。 参考文献 [1]张宁。汽车钢板弹簧设计，吉林大学，2007 [2]邹海荣，黄其柏。国内外汽车钢板弹簧设计与分析方法的发展进程，上海汽车， 2004 [3]杨宗孟。汽车钢板弹簧的设计与计算，汽车技术，1979.（1） [4]刘广宽。汽车钢板弹簧计算模型的研究，当代汽车，1986， （4） [5]Zahavi,E..analysis of a contact problem in leaf springs . Mechanices Research Communications,1992,19(1)