113_某车钢板弹簧的刚度分析_陆志成
板簧刚度计算
板簧刚度计算板簧是一种常用的弹性元件，广泛应用于机械工程、汽车工业等领域。
它具有较高的刚度和弹性，可以承受较大的负荷并产生相应的变形。
板簧的刚度是指单位力下板簧产生的变形量，也是评估板簧性能的重要指标。
板簧的刚度与其几何形状、材料特性和工作条件有关。
首先，板簧的几何形状对其刚度有直接影响。
板簧的形状可以是矩形、梯形、圆弧形等，不同形状的板簧具有不同的刚度特性。
其次，板簧的材料特性也是影响刚度的重要因素。
板簧的材料通常是弹性材料，如钢、铜、铝等。
不同材料的弹性模量不同，导致板簧的刚度也不同。
此外，板簧的工作条件，如施加的力、工作温度等也会对板簧的刚度产生影响。
那么，如何计算板簧的刚度呢？一种常用的方法是使用弹性力学理论中的梁弯曲公式。
根据梁弯曲公式，可以计算出板簧在给定力下的弯曲变形量。
然后，通过将弯曲变形量除以力，就可以得到板簧的刚度。
在实际应用中，通常使用简化的计算方法来估算板簧的刚度。
一种常见的简化方法是使用等效刚度。
等效刚度是指将复杂的板簧结构简化为等效的简单形状，然后根据简化形状的刚度性能来计算整个板簧的刚度。
例如，可以将梯形板簧简化为等效的矩形板簧，然后根据矩形板簧的刚度公式来计算刚度。
除了使用梁弯曲公式和简化计算方法，还可以通过试验来确定板簧的刚度。
试验方法通常是施加不同的力或载荷，测量板簧的变形量，然后根据测量结果计算刚度。
试验方法可以更准确地反映板簧的实际刚度，但需要相应的测试设备和仪器。
板簧的刚度计算是一个复杂而重要的问题。
通过合理选择计算方法和进行试验，可以准确评估板簧的刚度性能，为实际应用提供可靠的参考。
在设计和使用板簧时，需要充分考虑刚度因素，以确保板簧能够满足工作要求，并具有良好的可靠性和安全性。
基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧的刚度分析_唐应时
nc ⎡ = ⎢t N N s
s=1 ⎣
+ tT
l l
⎜⎜⎝⎛Ts
+
gN l
N 0 ⎟⎟⎠⎞⎥⎦⎤ 。
(8)
其中：gN≤0；D 为所有等效节点位移组成的向量。 2.3 少片变截面钢板弹簧的接触定义
图 4 所示为隐藏掉实体单元的接触面单元。整个 钢板弹簧总成共定义了 3 个接触对，每一对包含 1 个 目标面和 1 个接触面，定义凹面为目标面，凸面为接
程：
δd
T s
g
⎡ ⎢t
N
N
s
⎣
+ tT
l l
⎜⎜⎝⎛Ts
+
gN l
N 0 ⎟⎟⎠⎞⎥⎦⎤ 。
(6)
其中：gN≤0；l
为接触发生前目标段的长度；
δd
T s
为
3
节点接触对的位移向量；
δd
T s
=(us,
vs,
u1,
v1,
u2,
v2)；
tN, tT 为接触面上的法向和切向接触力；Ns={0, 1, 0,
可以看出在加载过程中钢板弹簧的负载和挠度基本上是线性变化的而弹簧的静态刚度没有发生明显变化符合该型号钢板弹簧的设计要求39030荷步的刚度平均值为4068钢板弹簧的负载挠度静态刚度和最大应力tableloaddeflectionstaticstiffnessmaximumstresstaperleafspring载荷步少片变截面钢板弹簧的试验分析在进行弹簧特性试验时用夹紧机构对钢板弹簧的卷耳进行夹紧支承
TANG Ying-shi1, CHAI Tian1, HE Jin-jun1, SU Jia-li1, LI En-bao2
汽车钢板弹簧刚度系数分析研究
汽车钢板弹簧刚度系数分析研究黄世伟;张鑫星;陈海平;李英楠;韦宁【摘要】先用ANSYS对钢板弹簧刚度系敏进行有限元分析,然后利用最小二乘法,拟合出整个钢板弹簧的刚度计算公式.通过计算可知,利用两种方法得到的刚度系数相比,两者误差较小.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P4-7)【关键词】钢板弹簧;有限元法;最小二乘法;刚度系数【作者】黄世伟;张鑫星;陈海平;李英楠;韦宁【作者单位】广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西大学机械工程学院,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】U463.334在现代汽车设计中，对汽车的各种使用性能要求越来越高，乘员舒适性和货物安全性，占据着重要的地位。
钢板弹簧是汽车悬架系统中一种常用的弹性元件[1]，弹性地连接车身与车桥，起到缓和车辆所受冲击力和衰减车辆振动的作用。
钢板弹簧的刚度，是一个重要的性能参数，合理的计算出钢板弹簧刚度系数，是汽车设计人员一直努力方向。
板簧安装如图1所示。
板簧工作前，用起定位作用的中心螺栓连接，把钢板弹簧用中心螺栓夹紧后放在车桥上，再按照一定的距离，弹簧各片中部用两个对称布置的U型骑马螺栓夹紧[2~3]。
图1 钢板弹簧安装示意图本文研究对象是共有5单片板簧所构成的等截面式钢板弹簧，各片几何尺寸参数如表1所示。
表1 钢板弹簧参数表（mm）片号厚度12345伸直长度1130 1120 780 520 260半段长度565 560 390 260 130宽度60 60 60 60 60 99999由于钢板弹簧受力复杂，本文只考虑上下方向的垂直载荷作用，所受载荷如图2所示。
图2 钢板弹簧受力示意图在ANSYS中，通过设置不同的摩擦系数，来模拟不同的接触情况。
汽车悬架钢板弹簧的刚度计算与试验验证
汽车悬架钢板弹簧的刚度计算与试验验证
黄玉亭;李韶华;杨绍普
【期刊名称】《汽车工程师》
【年(卷),期】2016(000)009
【摘要】汽车悬架钢板弹簧刚度对汽车行驶平稳性和路面友好性存在一定的影响.基于共同曲率法中的阶梯形单片弹簧法计算汽车悬架钢板弹簧的理论刚度值和修正后弹簧刚度值的正确性,通过载荷-位移基本原理试验方法,得到钢板弹簧位移变形量并计算出实际钢板弹簧的刚度值,与共同曲率法所得计算结果进行对比.结果表明,用共同曲率法计算出来的弹簧刚度比试验结果偏大一些,经刚度修正系数修正后,误差在5％左右,在允许的范围内,验证了试验结果的可行性,为以后汽车悬架钢板弹簧的设计提供分析方法和依据.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】黄玉亭;李韶华;杨绍普
【作者单位】石家庄铁道大学;石家庄铁道大学;河北省交通安全与控制重点实验室;石家庄铁道大学;河北省交通安全与控制重点实验室
【正文语种】中文
【相关文献】
1.渐变刚度钢板弹簧刚度特性计算的曲率-载荷混合法 [J], 胡国友;夏品奇;杨劲松
2.渐变刚性钢板弹簧理论计算与试验验证 [J], 刘荣桂;汤宝树
3.汽车悬架钢板弹簧的刚度计算与试验验证 [J], 黄玉亭;李韶华;杨绍普;
4.基于接触摩擦的渐变刚度钢板弹簧刚度的计算 [J], 潘佳炜;董晓丹
5.汽车悬架螺旋弹簧模态分析和试验验证 [J], 杨成龙;孙付春;王小龙;郭长红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
某车钢板弹簧刚度分析
某车钢板弹簧刚度分析作者：陆志成,夏汤忠,王萍萍,刘文华,刘盼,袁智来源：《汽车科技》2011年第06期摘要：应用CAE分析技术，分析某车后钢板弹簧的刚度。
采用HyperMesh和abaqus软件，分别用C3D4、C3D8、C3D20及S4四种单元结构对板簧进行静力学分析。
对比分析四种结构形式的差异，为后续板簧分析提供参考。
关键词：钢板弹簧；HyperMesh；刚度；强度；静应力中图分类号：U463.33+4 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2011）06-0056-03The CAE Analysis for Leaf Spring of a VehicleLU Zhi-cheng，XIA Tang-zhong，WANG Ping-ping，LIU Wen-hua，LIU Pan，YUAN Zhi（Dongfeng Peugeot Citroen Automobile Company LTD，Technology Center Vehicle Department，Wuhan 430056，China）Abstract: The aim of this paper is to analyze Leaf spring’stiffness using HyperMesh and abaqus software.And it’s carried out statics analysis in four element structures，such as C3D4，C3D8，C3D20 and S4，and comparied it. According to this analysis，we can see the difference about these four element structures，it can provides referrence to Leaf spring analysis.Key words: Leaf spring；Hypermesh；stiffness；strengthness；stress1 钢板弹簧几何模型建立钢板弹簧自由状态主簧的长度1 000 mm，通过惯性矩及各板片厚度，利用作图法（见图1），求出各板片长度。
钢板弹簧刚度特性及接触摩擦的非线性有限元分析
Ｎ ｏ ｌ ｅ ｒＦ ｎ ｔ ｅ ｅ ｔ ａｙ ｉ ｏ ｔ ｆ ｅ ｓＣｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉ ， ｎ ｉ ａ ｉ ｉ Ｅｌｍ ｎ ｎ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓｆ ｒＳ ｉ ｎ ｓ ａ ａ ｔｒ ｔｃ ｆ ｉ Ｃｏ ｔ ｃ ｎ ｒｃ ｉ ｎ ｏ ａＬｅ ｆＳ ｒｎ ｎ ａ ｔ ｄＦ ｔ ｆ ａ ｐ ｇ ａ ｉ ｏ ｉ
ｌａ ｒｎ ． ｅ ｆｓ ｉ ｇ ｐ
Ｋｅ ｒｓ： ｉｒｔ ｎａ ｄｗａ ｅ；ｅ ｆ ｐ ｎ ｎ ｎｉｅ ｒ； ｏ ｔｃ ｎ ｉｔ ｎ ； ｎｔ ｌｍ ｅ ｔ ａｙ ｉ ｙｗｏ ｄ ｖｂａｉ ｎ ｖ ｌａ ｒ ｇ； ｏ ｌ ａ ｃ ｎ ｔ ｄｆ ｃｉ ｏ ｓｉ ｎ ａ ａ ｒ ｏ ｆ ｉ ｅｅ ｎ ｌｓｓ ｉ ｅ ｎ ａ
ｐ ｙ ｉａ ｄ ｌｏ ｅ ｆ ｓ ｒｎ ｓ ｂ ｉ ｔ ｏ ｏ ｌ ｅ ｒ ｅ ｅ ｔ，ｓ ｃ ｓ ｌｒ ｅ ｄ ｆ ｒ ａｉ ｎ ｎ ｅ ｌ ａ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｈ ｓｃ ｌ ｍｏ ｅ ｆａ ｌ ａ ｐ ｇ ｗａ ｕ ｌ ｗｉ ｓ ｍｅ ｎ ｎ ｉ ａ ｆ ｃ ｓ ｕ ｈ ａ ａ ｇ ｅ ｏ ｍ ｔ ，ｉ ｔｒｅ ｆ ｆｉ ｉ ｎ ｉ ｔ ｈ ｎ ｏ ｃｏ
２ １年 ６ ０２ 月
噪
声
与
振
动
控
制
第３ 期
文 章编 号 ：０ ６１ ５ （０ ２０ —０ ６０ １ ０ —３ ５２ １ ）３０ １ ５
钢板弹簧刚度特性及接触摩擦 的非线性 有 限元 分 析
樊翠连 ，李舜 酩，张袁元
（ 南京航 空航 天大 学 ，南京 ２ ０ １ １０６）
摘 要 ： 统的钢板弹簧计算 方法在精确建立力 学模 型时难度较大 。考虑钢板弹簧 实际工作过程 中的大变形 、 传 片
ｆ ｃ ｉ ｎ ｆ ｒ ｅ ｒ ｅｅ ｉ ｅ ｒｄ ｆｅ ｅ ｔ ｒｃｉ ｎ ｃ ｅ ｃｅ ｔ ａ ｄ ｌ ａ ｓ ａ ｄ ｔ ｅｒｉ ｆ ｅ ｃ ｓｏ ｃ ａ ｉ ｓ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ ｉ ｏ ｒ ｔ ｏ ｃ ｓｗｅ ｅｄ ｔｒ ｎ ｄ ｆ ｉ ｒ ｎ ｉｔｏ ｏ ｆ ｉｎ ｓ ｎ ｄ ， ｍ ｏ ｆ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｌ ｎ ｅ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｈ ｕ ｃ ｃ
钢板弹簧刚度特性的有限元分析
钢板弹簧刚度特性的有限元分析newmaker1 前言钢板弹簧是汽车中广泛应用的弹性元件，刚度是其重要的物理参量。
因此，在产品试制出来之前，如何更准确的计算其实际刚度就成为大家共同关心的问题。
传统的计算方法，如“共同曲率法”和“集中载荷法”等均存在一定的局限性，在计算中往往需要加入经验修正系数来调整计算结果。
随着计算机的发展，有限元法因其精度高、收敛性好、使用方便等优点逐渐被应用到板簧的设计中。
邹海荣等应用有限元法分析了某渐变刚度钢板弹簧的异常断裂问题，提出了避免此种断裂的改进措施。
胡玉梅等针对某汽车后悬架的钢板弹簧应用Ansys 软件分析了其静态强度特性，给出了钢板弹簧在不同载荷作用下的应力分布，计算结果与试验符合的较好。
谷安涛则讨论了应用有限元法设计钢板弹簧的一般流程，给出了设计的示例。
有限元法的最大优点之一就是可以仿真设计对象的实际工作状态，因而可以部分代替试验，指导精确设计。
汽车钢板弹簧存在非线性和迟滞特性。
应用有限元法进行分析时需要考虑大变形及接触，即需要同时考虑几何非线性和状态非线性，这将使得计算不容易收敛，因而需要较高的求解技巧及分析策略。
本文采用Nastran的非线性分析模块分析了某钢板弹簧的刚度特性，讨论了摩擦对其性能的影响，其分析流程及结果可以为同类型产品的设计提供参考。
2 钢板弹簧刚度的计算方法传统的计算方法有“共同曲率法”和“集中载荷法”。
此外，国内学者郭孔辉针对共同曲率法中存在的固有缺陷，提出了一种称为主片分析法的计算方法，田光宇等则针对集中载荷法的固有缺陷，提出了改进的集中载荷法。
这些方法的出发点都是把板簧各片看成是等截面的悬臂梁，不考虑板簧各片之间的摩擦和板簧变形过程中的大变形特性，采用经典梁公式计算第1叶片的端点挠度，进而求得板簧的刚度。
2.1共同曲率法共同曲率法由前苏联的帕尔希洛夫斯基提出，其基本假设为板簧受载后各叶片在任一截面上都有相同的曲率，即把整个板簧看成是一变截面梁，由此推出对称板簧的刚度计算公式如下：2.2集中载荷法集中载荷法的基本假设为板簧各叶片仅在端部相互接触，即假定第i片与第i-1片之间仅有端部的一个接触点，接触力为Pi，并且在接触点处两相邻叶片的挠度相等。
汽车多片钢板弹簧刚度分析的一种新模型及计算方法
汽车多片钢板弹簧刚度分析的一种新模型及计算方法
雷昌浩;向宇;吴文军;袁丽芸;陆静
【期刊名称】《拖拉机与农用运输车》
【年(卷),期】2010()1
【摘要】提出了求解汽车多片钢板弹簧刚度的一种新模型及计算方法。
基于曲线梁理论,整合出一种全新的适合于汽车多片钢板弹簧刚度分析的的一阶矩阵微分方程,并借助于精细积分法建立了一种高精度的计算方法。
文中给出了计算实例,通过与其它几种计算方法的比较,有力验证了该方法的有效性。
【总页数】3页(P52-54)
【关键词】多片钢板弹簧;曲线梁;刚度;精细积分法
【作者】雷昌浩;向宇;吴文军;袁丽芸;陆静
【作者单位】广西工学院汽车工程系
【正文语种】中文
【中图分类】U463.334.1
【相关文献】
1.少片钢板弹簧刚度特性分析的一种新方法 [J], 雷昌浩;向宇
2.求解多片钢板弹簧刚度与应力的新模型 [J], 田光宇;徐天安
3.变刚度钢板弹簧的一种计算方法 [J], 陈言忠;高虹
4.少片变刚度钢板弹簧计算方法探讨 [J], 李海滨;夏群生
5.少片变截面钢板弹簧动刚度计算方法研究 [J], 韩莉;李雪梅;陈综艺;刘夫云
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电动汽车再生制动摩擦制动器轻量化设计
电动汽车再生制动摩擦制动器轻量化设计
陆志成
【期刊名称】《北京汽车》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】文章主要描述制动器的性能要求,在某一附着条件下所需的制动器制动力以及在制动过程中的能量负荷及约束条件,并运用遗传算法对摩擦制动器轻量化进行计算和设计.
【总页数】4页(P43-46)
【作者】陆志成
【作者单位】武汉理工大学汽车工程学院,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.电动汽车摩擦制动器的轻量化设计 [J], 陆志成
2.电动汽车再生制动摩擦制动器轻量化设计 [J], 陆志成
3.纯电动汽车再生制动与摩擦制动复合制动控制策略 [J], 李缘忠
4.汽车盘式制动器轻量化设计研究 [J], 赵树国;张庆良;程金霞;李丽荣
5.电动汽车摩擦制动器的轻量化设计 [J], 陆志成
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影响钢板弹簧刚度和弧高因素的分析探讨
由刚度及夹紧刚度进行确认 。
３ ． １ 自 由 刚 度
图 ２ 夹 紧 刚度试 验 曲线
注： 从 图 ２试验数据 中看 ， 试验数据较计算结果均偏小。
从 上述 测 量结果 中可 以看 出 ， 钢板 弹 簧 的夹
紧刚度均偏小 １ ０ ％左右。我们按照实际刚度就计 算结果对修正系数进行修正。考虑到钢板弹簧片 端采用碾压 ， 刚度修正系数取 ０ ． ８ ８ ， 而无效夹紧系
Ａｆ ＝ — 旦 （ ３ Ｌ — ｓ ） ＋ ｆ ａ ＋ △） （ ｍ ｍ）
２ Ｌ
（ １ ）
式 中 卜
静挠 度
２ 参数分析
钢板弹簧通过钢板弹簧销与车架相连 ，影响
钢板弹簧动挠度的因素主要有 ： 夹紧刚度 、 夹紧弧
卜
满载弧高
△——钢板弹簧预压缩时产生的塑性变形 △ｆ － ＿ —钥 板弹簧 由 Ｕ形螺栓夹紧后 引起 的 弧高变化 将钢板弹簧参数代入此公式， △ｆ 为２ ２ ａ ｒ ｍ 。 而
高、 板及钢板弹簧衬套等。 以某钢板弹簧为例说明
各参数的影响。
轻型 汽 车技 术
２ ０ １ ４ （ ４）
技 术 纵横
３ １
实际变形量没有这么大， 故在钢板弹簧设计时 ， 此 参数我们没有列人考虑范围。
３ 钢板 弹 簧 刚度 分 析
为确 认钢 板 弹簧 的夹 紧刚度 、夹 紧弧 高与 设 计 状 态是 否 吻合 ，我们 抽取 两架 钢板 弹簧对 其 自
ｌ 前 言
钢板弹簧具有结构简单 ， 制造 、 维修方便 ， 除 了作为弹性元件外 ， 还可兼起导向和传递侧向、 纵 向力和力矩的作用 ； 在车架或车身上两点支承， 受 力合理 ；可实现变刚度特性等一系列特点 ，在卡 车、 客车等商用车上得到广泛应用。
计及接触摩擦的多片钢板弹簧刚度特性的研究
和集 中载荷法两者结合起来 ， 一定程度 上改善 了钢 板弹簧的计 算 ， 同样未考 虑片 问摩擦力 的影 响。 但
刖 舌
另有 研究 利 用 Ａ Ｓ Ｓ有 限元 软 件 进行 接 触 模拟 ， ＮＹ 取 得较 好 的效 果 Ｊ 。但 应 用 有 限元 法 时 ， 不仅 要考 虑
ｒ ｆ ｃ ｈ ｏ ｃ ｓｉ ｏ ｅ ｎ ｅ ｏ ａ ｉｎ ｆｌ ａ ｐ ｎ ． ｅ ｅ ｔｔ ｅ ｆ ｒ ｅ ｍｐ ｓ ｄ ａ ｄ ｄ ｆｒ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｒ ｇ ｌ ｍ ｏ ｅ ｉ
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ：ｌ ａ ｐ ｉ ｇ；ｃ ｎｔ ｃ ｒｃ ｏ ｙ ｒ ｅ ｆｓ ｒｎ ｏ ａ ｔ ｆ ｉｔ ｎ；ｓｉｆ ｓ ｈ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ；ＦＥＡ ；ｔ ｓ ｉ ｔｆｎｅ ｓ ｃ ａｒ ｃ ｅ ｔｃ ｉ ｅｔ
关 键 词 ： 板弹 簧 ； 触摩 擦 ； 钢 接 刚度 特 性 ； 限元分 析 ； 验 有 试 Ａ ｔ ｄ ｎ ｔｅ Ｓｉ ｎ ｓ ａ ａ ｔｒｓｉｓｏ ｌｉＬｅ ｆＳ ｒｎ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｔｆ ｅ ｓＣｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆＭｕ ｔ— ａ ｐ ｉ ｇ ｆ
ｗｉ ｎ ｉ ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ａ ｔＦ ｉ ｔ ｎ ｔ Ｃｏ ｓｄ ｒ ｔｏ ｆＣｏ ｔ ｃ ｒｃ ｉ ｈ ｏ
Ｍｅ ｎ ｈ ｌ ｈ ｅ ｔｏ ａ ｒ ｇ ｉ ａ ｓ ｅｆ ｒ ｅ ． Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ａ ｅ ｃ ｌｕ ａｅ ａｕ ｓｏ ｔ ｆ ｅ ｓ ｂ ｓ ａｌ ａ ｗ ｉ ｔ ｅ ｔ ｓ ｆｌ ｆ ｓ ｉ ｓ ｌ ｐ ｒｏ ｅ ｅ ｐ ｎ ｏ ｍ ｄ ｈ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｔ ｔｔ ａｃ ｌ ｔ ｄ ｖ ｌ ｅ ｆｓ ｆ ｓ ａ ｉ ｌ ｓ ｈ ｈ ｉｎ ｃ ｙ
ｆ ｎｃｉ ｎ ｏ ｕ ｔｏ ｆ ＡＮＳ ｓ ｆ ｒ ＹＳ ｏ ｗａ ｅ， ａ ｔ ｅ ｌ ａ ｄｅｏ ｍａ ｉｎ Ｈ Ｖ ａ ｔｅ ｓ ｉｔ ｂ ｔｏ ｆ ｌａ ｐ ｎ ｒ ｂ ａ ｎ ｄ． ｔ ｎｄ ｈ ｏ ｄ— ｆｒ ｔｏ Ｃ Ｉ ｅ ｎｄ ｓｒ ｓ ｄ ｓｒ ｕ ｉｎ ｏ ｅ ｓ ｒ ｇ ａ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｉ ｆ ｉ
变截面板簧刚度设计与计算
总第 113 期 T ot al N o . 113 冶 金 设 备 1999年 2 月第 1期 Februar y 1999 M ET A L LU RGI CA L EQ U IP M ENT
= -w 5 - -f 5= 3. 171- 1. 53= 1. 641, 及式( 19) 解出 -w 6 = 1. 46, 故 w 6 = 1. 46 t = 0. 9m m 。 第七 辊取
w7
弯或负值压弯。 从理论上看压弯量在4. 5mm 以下 可以得到良好矫直, 再大没有必要 , 各辊的分配 也不需严格限定。 5 结语 本文所提供的方法用文献 [ 2] 的实测值验证 是可用的, 其理论简单 , 方法容易, 程序严谨 , 很 具有实用性。 但压弯量计算法的适用性不仅与其 本身的精确性有关 , 也与设备刚度的正确定量有 关, 如矫直辊的弹跳量及压力系统的刚度 值等。 压弯量数学模型的精确化在我国 已具有现实意 义, 文献[ 4] 已经取得初步成果 , 本文作为一种参 与, 愿与同行们共同推进这一工作。
G =
EB = 37. 5 N/ m m 4 K ( i) GD 1= 2G = 75 N/ m m 第一片简图( 如图2 所示) :
图 2 6700后簧第一片
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总 第 113 期 冶 金 设 备 1999年 2 月第 1期
L L
2
( 2)
dx +
总第 113 期 T ot al N o . 113 冶 金 设 备 1999年 2 月第 1期 Februar y 1999 M ET A L LU RGI CA L EQ U IP M ENT
板簧刚度试验
板簧刚度试验1. 引言板簧是一种常见的机械零件，用于储存和释放能量，广泛应用于各个行业。
板簧的刚度是指其对外加力的抵抗程度，刚度越大，板簧的变形程度越小。
在实际应用中，准确测量板簧的刚度非常重要，因为它直接影响到整个系统的性能。
因此，板簧刚度试验具有重要的意义。
2. 板簧刚度试验的目的板簧刚度试验的目的是确定板簧在给定载荷下的变形程度，从而得出板簧的刚度。
通过实验测量和计算，可以评估板簧的性能是否满足设计要求，为工程实践提供依据。
3. 试验方法板簧刚度试验有多种方法，常见的有静态试验和动态试验。
下面分别介绍两种试验方法及其步骤。
3.1 静态试验静态试验是最常用的板簧刚度试验方法之一。
以下是静态试验的步骤：1.准备试验样品：根据设计要求，选择适当的板簧样品，并准备好试验装置。
2.安装试验样品：将试验样品固定在试验装置上，确保其位置和方向正确。
3.施加载荷：逐渐施加外加载荷，可以使用力传感器或称重装置测量力的大小。
4.测量变形：使用位移传感器等工具测量板簧的变形，记录变形数据。
5.计算刚度：根据施加的载荷和板簧的变形数据，计算出板簧的刚度。
3.2 动态试验动态试验是另一种常用的板簧刚度试验方法，适用于一些特殊场景。
以下是动态试验的步骤：1.准备试验样品：选择适当的板簧样品，并准备好试验装置和激振装置。
2.安装试验样品：将试验样品和激振装置固定在试验装置上，确保其位置和方向正确。
3.施加激振力：通过激振装置施加激振力，使板簧发生振动。
4.测量振幅：使用加速度传感器等工具测量板簧振动的振幅，记录振幅数据。
5.计算刚度：根据施加的激振力和板簧的振动振幅数据，计算出板簧的刚度。
4. 试验结果的分析与应用获得板簧刚度试验的结果后，需要对其进行分析和应用。
以下是几个常见的分析和应用方法。
4.1 对比分析将实测的板簧刚度与设计要求进行对比分析，判断板簧是否满足性能要求。
如果刚度过大或过小，可能需要调整设计或选择合适的板簧。
本文通过对某平衡悬架少片变截面钢板弹簧的CAE分析研究-有关汽车毕业论文
本文通过对某平衡悬架少片变截面钢板弹簧的CAE分析研究-有关汽车毕业论文摘要钢板弹簧是重型载重汽车平衡悬架系统中重要的弹性元件，关乎重型载重汽车的平顺性和节能性。
少片变截面钢板弹簧相比于传统多片等截面钢板弹簧质量更轻、平顺性更好，逐渐得到越来越多的重型车辆使用。
少片变截面钢板弹簧精益设计和疲劳寿命预测，是体现悬架性能和安全的两个重要方面，CAE技术的发展为解决这些问题提供了有力的工具。
本文通过对某平衡悬架少片变截面钢板弹簧的CAE分析研究，提供了从优化设计、精确建模到有限元分析以及一体化疲劳寿命仿真的整套流程，较好的完成了精益设计和数字化寿命预测，为平衡悬架少片变截面钢板弹簧的设计和性能研究提供一定的借鉴。
具体所做工作如下：研究了两种结构形式的少片变截面钢板弹簧，并利用MATLAB 软件对本次所设计板簧进行了参数优化。
对于少片变截面钢板弹簧三维模型的建立，提出了更加简捷精确的Pro/E骨架折弯建模方法，并进行了分析验证。
根据现代接触动力学相关理论，考虑大变形、片间接触和摩擦等多种非线性因素，在ANSYS Workbench 15.0中建立了少片变截面钢板弹簧的有限元模型，完成了板簧强度和刚度校核，探究了过渡段圆弧半径大小对板簧特性的影响，并对不同摩擦系数下的板簧应力分布、变形量、刚度和偏频进行了分析研究。
研究了疲劳寿命分析的基本理论，确定了少片变截面钢板弹簧疲劳寿命分析方法。
在综合考虑粗糙度、热处理和喷丸处理对板簧疲劳寿命影响的基础上，联合ANSYS Workbench与Designlife按照实际试验条件，对板簧进行了精确的一体化疲劳寿命仿真。
按照相关标准，对本次设计的少片变截面钢板弹簧进行了台架刚度试验和疲劳试验，验证了有限元分析与疲劳寿命仿真的正确与否。
关键词: 少片变截面钢板弹簧，优化设计，疲劳寿命仿真，有限元分析ABSTRACTLeaf spring is a important elastic element for heavy truck suspension balance system , which is a significant factor to the comfort and energy saving of heavy truck.Taper leaf spring is more lighter and better comfort compared to traditional leaf spring, which was widely used in heavy vehicles. The suspension performance and safety of Taper leaf spring can be reflected by lean design and fatigue life prediction, the development of CAE technology can provide a powerful tool to solve these problems.According to the CAE investigation of a taper leaf spring in a balanced suspension system. This paper presents a complete process for it, which include optimization design, precise modeling and finite element analysis, and the fatigue life simulation of the integration. Then lean design and digital life prediction of a balanced suspension taper leaf spring is conducted. It provides a certain reference to design and performance study. The detail process as follows: Studied two kinds of structure forms of taper leaf spring, and the parameter optimization of the plate spring is utilized by the MATLAB software.For taper leaf spring 3d model establishment, the more precise and simple modeling method of Pro/E frame bending is presented, and is validated.According to modern contact dynamics related theory, some nonlinear factors is considered, such as large deformation, contact and friction. The finite element model of taper leaf spring is established in the ANSYS Workbench 15.0, checking strength and rigidity of leaf spring, exploring the effect of transition arc radius on the characteristic of leaf spring, stress distribution and deformation, stiffness and frequency of the leaf spring are analyzed under different friction coefficient.To determine the analysis method of leaf spring fatigue life, the basic theory of fatigue life analysis is studied. The influence of roughness, heat treatment and shot peening treatment on leaf spring fatigue life is analysis. By combined ANSYS Workbench withDesignlife under the actual test condition, the precise integration fatigue life simulation of leaf spring is carried out.In accordance with the relevant standards, stiffness test and fatigue test of taper leaf spring is conducted. Then the finite element analysis and the fatigue life simulation is verified.Keywords: Taper leaf spring,Optimization design,fatigue life simulation, finite element analysis第一章绪论1.1 概述悬架系统是汽车上重要组成部分之一，它弹性地将车架（或承载式车身）与车轴（或车轮）连接起来[1]。
任意截面钢板弹簧刚度和强度的有限元分析
任意截面钢板弹簧刚度和强度的有限元分析马建军1严彦丛1丁能根21. 安徽安凯汽车股份有限公司2. 北京航空航天大学[ 摘要] 钢板弹簧悬架是货车、客车等车辆中广泛使用的一类悬架。
对于等截面叶片的普通钢板弹簧悬架，采用材料力学的计算方法可以容易地确定其垂直刚度。
但对于变截面叶片钢板弹簧，悬架刚度和强度计算有效和可行的方法是采用有限元法。
通过建立钢板弹簧片与片之间的接触单元，采用ANSYS有限元软件分析任意截面钢板弹簧垂直刚度和强度，并可以分析得到钢板弹簧总成在自由状态下的弧高。
以安凯HFF6850客车前、后悬架钢板弹簧为例，分析了其垂直刚度和强度。
叙词钢板弹簧刚度有限元法一、引言对于货车、客车等车辆中广泛使用的钢板弹簧悬架，如何准确地计算其垂直刚度和强度是该类悬架设计时必须加以解决的问题。
由于钢板弹簧悬架的垂直刚度直接影响到汽车的行驶平顺性和操纵稳定性等动力学性能，研究钢板弹簧悬架垂直刚度特性的计算方法具有较大的实际意义。
对于各片为等截面、刚度不变的钢板弹簧悬架，可采用共同曲率法和集中载荷法[1] [2]计算其刚度。
共同曲率法基于的假设是在任何负荷下弹簧弯曲时各片间都全面接触，在同一截面上各片具有共同的曲率半径。
集中载荷法则假设各片之间只在端点接触并传递载荷。
这两种计算方法是根据材料力学的理论得到的。
然而，从材料的合理利用出发，实际使用的钢板弹簧也有采用沿叶片长度方向大范围内的变截面结构。
另外，从获得更好行驶平顺性的要求出发，有时还将钢板弹簧设计成渐变刚度的。
为解决这两类钢板弹簧的刚度计算问题，必须寻找新的计算方法。
有限元法为复杂结构钢板弹簧的刚度计算提供了新的分析手段，ANSYS等大型有限元软件所提供的接触单元可以解决钢板弹簧等结构分析时遇到的大变形和接触非线性问题。
本文着重介绍采用ANSYS有限元软件分析任意截面叶片钢板弹簧的垂直刚度、总成在自由状态下的弧高及不同垂直载荷下的应力，并给出了安凯HFF6850客车前、后悬架钢板弹簧的分析结果。
轿车车身扭转刚度试验方法研究
轿车车身扭转刚度试验方法研究
袁玲;仇彬;于霞
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2007(000)011
【摘要】论述了轿车车身的静态扭转刚度试验测量,包括测量方法、测量载荷的确定及测量过程,并且给出了此测量方法的应用实例,为此类轿车车身扭转刚度试验提供了参考.
【总页数】4页(P13-16)
【作者】袁玲;仇彬;于霞
【作者单位】合肥工业大学,安徽,合肥,230009;合肥工业大学,安徽,合肥,230009;合肥工业大学,安徽,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】U463.82
【相关文献】
1.轿车车身模态及扭转刚度灵敏度分析 [J], 刘盼;夏汤忠;王萍萍;刘文华;袁智;陆志成
2.机组轴系扭振模型扭转刚度在线自适应调整方法研究 [J], 俎海东;李晓波;焦晓峰
3.电动轿车车身结构扭转刚度分析 [J], 高云凯;杨丰辰;彭和东
4.车身扭转刚度匹配与可视化方法研究 [J], 黄斌;胡朝辉;罗德洋
5.扭转梁扭转刚度的理论计算方法研究 [J], 李建如
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矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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某车钢板弹簧刚度分析
陆志成 夏汤忠 王萍萍 刘文华 刘盼 袁志
（神龙汽车有限公司技术中心整车部 武汉430056）
摘 要：本文应用CAE 分析技术，分析某车后钢板弹簧的刚度。
采用HyperMesh 进行前处理，
分别用C3D4、C3D8、C3D20及S4四种单元结构对板簧进行静力学分析。
对比分析四种结构形
式的差异，为后续板簧分析提供参考。
关键词： 钢板弹簧 HyperMesh 刚度 强度 静应力
1 钢板弹簧几何模型建立
钢板弹簧自由状态主簧的长度1000mm ，通过惯性矩及各板片厚度，利用作图法（图1），
求出各板片长度。
作图法是基于实际钢板弹簧各叶片的展开图接近梯形梁这一原则来确定各片
长度。
先将各叶片厚度的立方值按同一比例尺沿纵坐标出，再沿横坐标给出主簧长度和副簧长
度之半，展开图，AB 线与各叶片上侧边的交点即决定了各片长度。
图1 确定板片长度的作图法 由于各板厚度相等，各板片相差3n
m l l −=67,各板片有效长度之半：1l =500，2l =430，
3l =360，4l =300。
根据该数据建立钢板弹簧完全自由状态的模型如下图所示（图2）。
图2
2 单元类型选择
对某一片钢板弹簧分别采用四面体、8节点六面体、20节点六面体及壳进行离散分析，比较其差异。
结果如下图所示（图3）。
图3 变形云图 单元类型
四面体单元 8节点六面体单元 20节点六面体单元 壳单元 变形
/mm 0.7556 2.442
3.526 3.526 四种单元类型中，四面体最刚硬，20节点六面体单元与壳变形量相同，为了能更好的模拟钢板弹簧，后续钢板弹簧将采用20节点六面体单元进行离散分析。
3 六面体单元厚度方向单元数选择
对某片钢板弹簧采用20节点六面体单元进行离散，厚度方向上分别采用两层、三层、四层和五层进行离散分析，比较其差异。
结果如下图所示（图4）。
图4 层数
2 3 4 5 变形/mm
3.524 3.626 3.527 3.527 应力/MPa 53.18 71.66 80.72 86.4
上述结果表明，随着层数的增加，变形、应力及运算时间逐渐增加。
a 变形变化不明显，四层与五层变形相同；
b 二层与三层的应力相差较大，三层、四层与五层的应力变化比较少，但是随着层数的增加，运算时间增加比较大；
在保证模型精度的情况下，尽量缩减计算规模，钢板弹簧厚度方向采用三层单元进行离散分析。
4 钢板弹簧有限元模型的建立
4.1网格划分与单元类型选取
HyperMesh中用Solidmap方法将钢板弹簧划分为20节点六面体单元，有限元单元尺寸为5mm，最后钢板弹簧离散为87888个单元，用1D中的CONN3D2单元将每片板簧连接起来，有限元模型如下图所示（图5），钢板弹簧材料为60Si2Mn，其参数如下表所示。
图5
材料强度极限（MPa）弹性模量（MPa）泊松比
60Si2Mn 1275 206000 0.3
4.2边界条件建立
建立的钢板弹簧的有限元模型是自由状态下的，所以分析时要分两步，第一步将各片压紧相当于将钢板弹簧装配好；第二步在弹簧中间与轮毂连接的轴心处加9000N的载荷。
有限元加载模型如下图所示（图6）
图6
载荷： F=9000N
约束：板簧前端：SPC（ U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0）
板簧后端：SPC（ U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0）
与轴连接处：SPC（U2 =UR1= UR3=0）
每片板簧之间：通用接触
5 计算结果与分析
装配时产生的预应力云图9000Ｎ时的应力云图卸载后的应力云图
图 7
从上述云图可知（图7），加载9000N后的应力为1246MPa，应力值小于许用应力，卸载后的应力为1251MPa。
力与位移曲线力与刚度曲线
图8
上图所示曲线可知，钢板弹簧装配紧的变形为20mm，加载9000N后的变形为156mm，钢板弹簧的刚度在只有主簧工作时为42.5N/mm 左右，当副簧开始工作时刚度有一个显著的增加，副簧完全工作时刚度稳定在一个较大的数值上，此时的刚度值为71 N/mm。
6 总结
本文对四面体、8节点六面体、20节点六面体及壳这四种单元形式进行了分析比较，另外比较分析了实体在厚度方向不同层数的应力与变形的差异，通过该分析，从而确定采用20节点六面体，在厚度上分三层的形式对钢板弹簧进行离散分析，采用HyperMesh对板簧进行前处理，计算板簧的刚度。
7 参考文献
[1] Altair Engineering Inc. HyperWorks User’s manual, 2010
[2] 彭莫.渐变刚度钢板弹簧的计算方法
[3] 王霄锋.汽车底盘设计.清华大学出版社.2010
某车钢板弹簧刚度分析
Lu Zhicheng XiaTangzhong Wang Pingping Liu Wenhua Liu Pan Yuan Zhi
Abstract: In this paper CAE analysis technology is used to analysis stiffness of leaf spring. Take HyperMesh as preprocess and static analysis is conducted with C3D4,C3D8,C3D20 and S4. And a comparison is conducted for these four element types. This paper can be a reference for other analysises of leaf spring.
Key words: HyperMesh leaf spring stiffness static stress strength。