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农用运输车钢板弹簧计算机辅助参数设计

农业工程学报 1999年第4期15卷 140-145页

作者：江浩斌周孔亢施康张九如江苏理工大学镇江师范专科学校

针对目前农用运输车钢板弹簧选用不合理及用经验公式进行手工计算的低效率设计问题，分析了常用钢板弹簧的结构性能特点和适用范围。以多片等截面式和少片变截面式钢板弹簧为例，介绍了用计算机辅助设计方法进行钢板弹簧参数设计的步骤... 详细信息

针对目前农用运输车钢板弹簧选用不合理及用经验公式进行手工计算的低效率设计问题，分析了常用钢板弹簧的结构性能特点和适用范围。以多片等截面式和少片变截面式钢板弹簧为例，介绍了用计算机辅助设计方法进行钢板弹簧参数设计的步骤。最后用作者开发的计算机程序，对某１．０ｔ级农用运输车的前悬架多片等截面钢板弹簧进行了参数设计，结果表明，用计算机辅助设计手段可大大提高钢板弹簧的设计效率。

关键词：农用运输车悬架钢板弹簧计算机辅助设计

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平衡悬架钢板弹簧动态特性的研究

机械工程学报 2016年第6期52卷 153-158页

作者：段亮杨树凯宋传学范士琦卢炳武吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 一汽技术中心汽车振动噪声与安全综合控制技术国家重点实验室长春130022

在Adams/Chassis Leafspring专业模块自动生成钢板弹簧模型的基础上,考虑到该专业模块本质上是针对传统钢板弹簧建模所设计的,同时又存在板簧的端部接触和各片之间的摩擦等关键部分处理粗糙的问题,因此对模型的关键部分进行重新定义从... 详细信息

在Adams/Chassis Leafspring专业模块自动生成钢板弹簧模型的基础上,考虑到该专业模块本质上是针对传统钢板弹簧建模所设计的,同时又存在板簧的端部接触和各片之间的摩擦等关键部分处理粗糙的问题,因此对模型的关键部分进行重新定义从而得到了基于Adams/Chassis Leafspring专业模块基础上的二次开发模型。利用相关试验设备对平衡悬架钢板弹簧实物进行力学特性试验,并将试验测量结果与模型仿真结果进行对比分析,保证了板簧二次开发模型的可靠性。对于平衡悬架钢板弹簧而言,还提出一种计算动刚度的公式并对该公式的定义进行详细的解释。针对板簧二次开发模型进行不同工况下的仿真分析,总结出平衡悬架钢板弹簧所具有的动态特性,为改善整车平顺性提供了理论基础。

关键词：平衡悬架钢板弹簧动态特性动刚度

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渐变刚度钢板弹簧的非线性有限元分析

振动．测试与诊断 2015年第5期35卷 826-831,987-988页

作者：王勇李舜酩张袁元曹倩倩南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 南京工程学院汽车与轨道交通学院南京211167

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。... 详细信息

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。

关键词：钢板弹簧非线性建模有限元分析动态特性

基于RecurDyn的钢板弹簧动力学模型的建立与参数辨识

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机械工程学报 2014年第4期50卷 128-134页

作者：周孔亢陆建辉侯永涛魏银雷孟令斐赛羊羊江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 江苏大学机械工程学院镇江212013

基于离散梁原理,提出一种在RecurDyn系统中建立钢板弹簧多体动力学模型的方法。通过用户自定义子程序的方式为钢板弹簧片与片之间所定义的三向力,可有效模拟弹簧片间的接触力和摩擦力,建模方法可有效兼顾钢板弹簧的刚度特性和迟滞特性... 详细信息

基于离散梁原理,提出一种在RecurDyn系统中建立钢板弹簧多体动力学模型的方法。通过用户自定义子程序的方式为钢板弹簧片与片之间所定义的三向力,可有效模拟弹簧片间的接触力和摩擦力,建模方法可有效兼顾钢板弹簧的刚度特性和迟滞特性。利用RecurDyn系统提供的ProcessNet二次开发工具,通过引用***开源框架,实现了遗传优化算法与RecurDyn系统的无缝集成。基于两片模型等效模拟多片模型的思想,所开发的应用程序可以对所建立的两片钢板弹簧动力学模型的参数进行有效辨识,使得模型能够较真实地反映钢板弹簧的实际特性。通过一个实例验证了钢板弹簧动力学模型的正确性及应用程序的有效性。

关键词：钢板弹簧动力学模型迟滞特性参数辨识遗传算法

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车辆钢板弹簧悬架系统减振器最佳阻尼匹配

农业工程学报 2016年第7期32卷 106-113页

作者：周长城潘礼军于曰伟赵雷雷山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255049 北京邮电大学自动化学院北京100876

阻尼匹配是制约钢板弹簧悬架系统减振器设计的关键问题。根据1/4车辆二自由度行驶振动模型,利用随机振动理论,建立了悬架系统最优阻尼比及悬架动挠度和振动速度均方根值数学模型。在此基础上,通过分析、处理钢板弹簧加载-卸载试验所测... 详细信息

阻尼匹配是制约钢板弹簧悬架系统减振器设计的关键问题。根据1/4车辆二自由度行驶振动模型,利用随机振动理论,建立了悬架系统最优阻尼比及悬架动挠度和振动速度均方根值数学模型。在此基础上,通过分析、处理钢板弹簧加载-卸载试验所测得的载荷及变形数组数据,建立了在实际行驶工况下的钢板弹簧等效阻尼数学模型;根据悬架系统最优阻尼比及钢板弹簧的等效阻尼,得到了所需匹配减振器在悬架系统中应承担的最佳阻尼比;利用平安比及双向比,建立了钢板弹簧悬架系统最佳阻尼匹配减振器的速度特性,并通过仿真分析和实车行驶平顺性试验验证了钢板弹簧悬架系统减振器最佳阻尼匹配设计方法的正确性及有效性,利用该设计方法匹配减振器后的车身垂直振动加速度均方根值与传统经验法相比降低了6.72%,能够有效改善车辆的乘坐舒适性。该研究可为钢板弹簧悬架系统减振器的设计提供参考。

关键词：车辆振动模型车辆悬架钢板弹簧减振器匹配等效阻尼最佳阻尼

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摩擦力对钢板弹簧动态特性影响试验及仿真

振动．测试与诊断 2021年第5期41卷 863-867,1029,1030页

作者：郭年程高阳王新龙陈志勇潘宁李燕中国重型汽车集团有限公司汽车研究总院济南250101 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025

针对多片簧车型普遍存在的簧上共振问题,研究了钢板弹簧摩擦力与动刚度、摩擦阻尼系数之间的关系,通过实车道路试验测量了悬架共振问题频率与振幅,在板簧试验机上模拟实际受力变形并测定了等效摩擦力、动刚度和阻尼系数,得知摩擦力导致... 详细信息

针对多片簧车型普遍存在的簧上共振问题,研究了钢板弹簧摩擦力与动刚度、摩擦阻尼系数之间的关系,通过实车道路试验测量了悬架共振问题频率与振幅,在板簧试验机上模拟实际受力变形并测定了等效摩擦力、动刚度和阻尼系数,得知摩擦力导致动刚度数倍于设计刚度是使平顺性恶化的主要原因。基于板簧台架试验的轴荷、振幅、频率等变量研究表明:动、静摩擦力均会使钢板弹簧动刚度增大,但阻尼仅与动摩擦力做功有关。轴荷与动刚度、阻尼正相关,振幅与动刚度负相关,所研究频率对动刚度与摩擦力影响不大。将台架试验的载荷数据施加于钢板弹簧多体动力学模型中模拟悬架共振工况,仿真与试验数据对比所得动刚度、摩擦力、阻尼系数平均误差满足工程要求。本方法有助于建立整车高精度动力学模型,以准确预测整车操纵稳定性和平顺性。

关键词：钢板弹簧摩擦力刚度阻尼动力学仿真

完备化ANCF薄板单元及在钢板弹簧动力学建模中的应用

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力学学报 2018年第5期50卷 1156-1167页

作者：兰朋崔雅琦於祖庆哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

绝对节点坐标方法已在多体系统动力学研究中广泛应用,但常用来描述板壳类结构的薄板单元,由于梯度不完备而无法直接用于带有初始弯曲参考构型的柔性体变形描述.为避免全参数板单元建立车辆钢板弹簧模型时存在的严重截面闭锁问题,拟采用... 详细信息

绝对节点坐标方法已在多体系统动力学研究中广泛应用,但常用来描述板壳类结构的薄板单元,由于梯度不完备而无法直接用于带有初始弯曲参考构型的柔性体变形描述.为避免全参数板单元建立车辆钢板弹簧模型时存在的严重截面闭锁问题,拟采用薄板单元用于板簧建模.为此,探索了将现有绝对节点坐标薄板单元纳入一般连续介质力学弹性力表达的方法,采用中面上单位法向量作为单元厚度方向的梯度向量,从而得到了完备化的薄板单元及其描述初始弯曲构型时消除初应变的方法.在此基础上通过定义簧片的未变形构型,在钢板弹簧中引入可控的预应力,实现对钢板弹簧装配过程的准确模拟.通过数值算例验证了本方法的正确性.建立了车辆钢板弹簧模型,通过建立在簧片上的局部坐标系实现接触点的跨单元搜索,并采用惩罚函数法和平滑化的库伦摩擦模型施加簧片间的接触力.引入参考节点的概念建立了整合车身与吊耳及其机构运动关系的刚柔耦合模型.

关键词：多体系统动力学绝对节点坐标法薄板单元钢板弹簧接触库伦摩擦

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少片变刚度钢板弹簧计算方法探讨

中国机械工程 2004年第4期15卷 358-361页

作者：李海滨夏群生清华大学汽车工程系汽车与安全国家重点实验室北京100084

在分析钢板弹簧计算方面经典方法的优缺点的基础上 ,在考虑U形螺栓的安装影响之后 ,利用数值计算的方法 ,提出了针对少片变刚度钢板弹簧的计算方法。与经典方法相比 ,该方法更接近钢板弹簧的实际工作环境 ,经过计算实例验证 ,其计算结... 详细信息

在分析钢板弹簧计算方面经典方法的优缺点的基础上 ,在考虑U形螺栓的安装影响之后 ,利用数值计算的方法 ,提出了针对少片变刚度钢板弹簧的计算方法。与经典方法相比 ,该方法更接近钢板弹簧的实际工作环境 ,经过计算实例验证 ,其计算结果较精确。

关键词：汽车设计钢板弹簧计算方法 U形螺栓

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计及接触摩擦的多片钢板弹簧刚度特性的研究

汽车工程 2012年第4期34卷 323-327页

作者：何新维韩旭丁飞张正白云志湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室安徽华菱汽车股份有限公司

建立某重型载货汽车后悬架12片等厚钢板弹簧自由状态模型,利用ANSYS软件的接触非线性功能,进行钢板弹簧的刚度特性分析,得到其载荷-变形曲线和应力分布;同时对钢板弹簧进行试验。结果表明,刚度的计算值和测试值基本吻合,应力的计算值和... 详细信息

建立某重型载货汽车后悬架12片等厚钢板弹簧自由状态模型,利用ANSYS软件的接触非线性功能,进行钢板弹簧的刚度特性分析,得到其载荷-变形曲线和应力分布;同时对钢板弹簧进行试验。结果表明,刚度的计算值和测试值基本吻合,应力的计算值和测试值误差较小,说明有限元分析能精确地模拟各簧片间的接触和摩擦问题,真实反映钢板弹簧的受力和变形情况。

关键词：钢板弹簧接触摩擦刚度特性有限元分析试验