变截面钢板弹簧的曲梁模型

通过建立钢板弹簧的曲梁模型,应用虚力原理求解位移,得到了变截面钢板弹簧刚度的几何非线性特性。     

渐变刚度钢板弹簧建模方法对比

为更好地分析钢板弹簧刚度特性,对钢板弹簧建模方法进行了对比研究。依据钢板弹簧国家标准GB/T 19844—2005,针对某型渐变刚度钢板弹簧分别在有限元软件Hypermesh和多体动力学软件Adams中建立其有限元模型和离散梁模型,并进行了仿真,得到刚度特性。将仿真结果与试验值进行了比较。结果表明,在针对该钢板弹簧的刚度分析中,运用离散梁法得到的刚度特性更加接近试验值。     

两片变截面变刚度钢板弹簧遗传优化设计

针对汽车钢板弹簧轻量化问题,以某款微型车钢板弹簧为研究对象,通过方程推演拟合出两片变截面板簧的接触过程,并在此基础上建立两片渐变刚度钢板弹簧的优化数学模型.基于遗传算法,运用Matlab开发了优化设计的仿真程序,通过运用Matlab开发的应力验算仿真程序和ANSYS有限元分析对优化模型进行验证,最后进行样件试验.结果表明:在保证性能的要求下,节省板簧材料31.6%.     

基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧的刚度分析

根据每一片变截面钢板弹簧在自由状态下的三维尺寸、曲率半径和自由弧高,利用Unigraphics的二次开发功能,建立每一片钢板弹簧的实体模型.在ANSYS软件中,采用映射单元划分法,建立钢板弹簧的有限元模型,并在钢板弹簧的接触面中应用接触理论添加接触单元,模拟板间摩擦和计算钢板弹簧的刚度.对钢板弹簧试验分析结果表明:刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差为5.58%,说明该模型可以用于研究考虑钢板之问存在摩擦作用力时的变截面钢板弹簧的受力情况,可用于探讨非线性有限元分析过程中接触刚度系数和接触算法收敛的相互匹配关系,以及分析少片变截面钢板弹簧的刚度.     

少片不等长变截面钢板弹簧的优化设计

在保证钢板弹簧可靠使用的条件下 ,按钢板弹簧质量最小建立钢板弹簧优化设计的数学模型 ,并利用FORTRAN 77高级语言开发了优化计算程序TLSODP .实例设计计算表明 ,用该数学模型和优化计算程序设计 ,钢板弹簧质量比原设计减少了 2 9.6 % .     

不同摩擦系数的少片变截面钢板弹簧性能分析

采用不同材料的板簧垫片,簧片间摩擦系数亦有所不同,因此设计钢板弹簧时仅考虑钢与钢的接触摩擦将造成其性能分析结果的不准确.针对这一问题,利用ANSYS软件的接触非线性功能,对少片变截面钢板弹簧的等效应力及刚度特性进行分析,得到不同摩擦系数下的VonMises应力分布和载荷-变形曲线,重点讨论了摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响;同时对钢板弹簧进行相应的性能试验.结果表明:少片变截面钢板弹簧的应力计算值和测试值误差较小,刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差小于5%,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,可用于研究簧片间不同摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响.     

钢板弹簧建模模块Leafspring的研究及其应用

Leafspring是ADAMS中的一个专用模块,应用其可以快速建立钢板弹簧多体动力学模型。为更好应用Leafspring,总结了其主要特点,分析了其建模基本原理,说明了其建模步骤。应用Leafspring,在ADAMS/Car中建立了2片簧钢板弹簧多体动力学模型,通过对模型的必要修改,实现了钢板弹簧垂向刚度特性的仿真测试,通过与实际钢板弹簧刚度特性比较,验证了所建模型的有效性。     

少片变截面钢板弹簧的有限元分析

以有限元分析理论为基础,应用ANSYS分析软件,对少片变截面钢板弹簧进行了静力分析和模态分析。得到了钢板弹簧满载时的应力分布云图、应力-位移曲线、六阶不同阵型图,为少片钢板弹簧的前期设计开发提供了模态特性预测参数和强度评价及疲劳寿命的科学依据。     

少片变截面钢板弹簧的疲劳寿命计算分析

根据少片变截面钢板弹簧每一片在自由状态下的几何尺寸,利用UG软件建立各片的三维模型并进行装配。在HyperMesh中采用映射法进行单元划分,同时考虑片间的非线性接触,建立钢板弹簧总成的有限元模型。根据钢板弹簧试验工况,计算得到该工况下的应力循环,利用其S-N曲线,基于Miner线性累计损伤准则计算其疲劳寿命。疲劳寿命的计算值与试验值相当接近,验证了模型的建立以及计算过程的正确性。     

变截面梁变形计算的等效梁法

本文利用变截面梁和相同长度等截面梁的变形能之差为极小值，求得相应等截面梁的刚度，从而把变截面梁化为等截面梁，使变截面梁挠度易于求解。     

平衡悬架钢板弹簧模型的建立与仿真

为更好分析重型卡车平衡悬架钢板弹簧的性能,应用离散梁单元方法创建了某重型卡车平衡悬架钢板弹簧的多体动力学模型,解决了重型卡车平衡悬架钢板弹簧大变形、接触非线性以及干摩擦等问题。通过调整离散梁单元的各项参数,得出了与实际钢板弹簧的垂向刚度变化和迟滞特性一致的模型。研究结果表明采用离散梁单元法建立的平衡悬架钢板弹簧模型能更真实、可靠地反映钢板弹簧的特性,也为整车动力学模型的建立提供了既准确又方便的平衡悬架钢板弹簧模型。     

变截面板簧轧制设计分析

根据变截面板簧的形状推导出加工过程的参数之间的关系，得出采用偏心圆式凸轮机构加工变截面板簧的控制和调整参数的关系，为工程中简易变截面板簧轧机的设计和调整提供依据．     

板簧的改进中性面法柔体建模与刚度分析

针对采用中性面法在ADAMS中建立板簧柔体模型速度较慢、计算板簧刚度误差较大的问题,提出了改进中性面法的建模思想,将所有主簧简化为某个等效中性面的单片主簧,考虑骑马螺栓约束的前提下,将中性面按厚度基本相似原则分成若干等强度直线段,按板簧中性面上各段真实特性设定Beam单元参数来模拟这些直线段.以某渐变刚度板簧为例,应用...     

基于有限元法的车用复合材料板簧力学特性分析

为研究车用复合材料板簧力学特性,提出基于有限元法的车用复合材料板簧力学特性测试方法。首先构建车用复合材料板簧的均布荷载和集中荷载模型,在低周往复荷载作用下,结合耗能减振作用力分析的方法分析板簧的刚度测试和抗拉力,并建立车用复合材料板簧动态荷载检测模型;然后采用集中荷载作用力矩分析方法监测板簧力学特性,根据传感器实测数据实现车用复合材料板簧力学特性数据融合,进一步提高测试的准确性。测试结果表明,采用该方法进行板簧力学特性分析的效果较好,力学特性分析的误差较低,有效提高对车用复合材料板簧的力学和荷载的识别分析能力。     

基于离散元方法的根土复合体冻融损伤数值模拟研究

为探究在冻融环境条件影响下根系对边坡稳定性所发挥的积极效应,基于离散元方法对冻融循环作用下根土复合体的力学特性进行研究。利用PFC软件,提出一种新的冻融损伤模拟方法,对黄土进行不同冻融循环次数下的模拟。利用此方法,黄土在不同循环次数下无侧限抗压强度的模拟结果和试验结果较为吻合,证明了此方法的可行性。之后建立根系模型,模拟根土复合体的UU三轴试验,并对根土复合体的数值模型进行参数标定。进一步探究根系角度对根土复合体强度的影响效应,并对不同冻融循环次数下根土复合体的强度特性进行数值模拟研究。结果表明：所提出的冻融损伤模拟方法可以较好地模拟黄土在冻融循环作用下的劣化效应;根系的存在会提高土体的强度特性,在相同的冻融循环次数下,根土复合体的强度均高于素土,并且根土复合体的强度会随着冻融循环次数的增加先下降后趋于平缓;当根系倾角为90°时,对土体的强度提高效应最大,并且在冻融循环作用下,强度下降较低。当根系倾角为0°时,对土体的强度提高最小。研究成果为从细观角度探究根土复合体的冻融损伤机理提供了新途径,并且可为寒区生态边坡工程建设提供指导意义。     

基于离散元法的粗糙表面摩擦过程数值模拟

文章利用离散单元法对粗糙表面接触与摩擦过程进行了建模和模拟,再现了表面摩擦时表面形貌变形的整个过程.研究结果表明:影响表面形貌的主要因素是压力和速度,速度主要影响表面切向应力,压力主要影响法向应力;同时,表面形貌的变形量主要与压力和速度有关,速度和压力越大,表面形貌变形越严重.     

一种基于离散元法的弯管中颗粒流动问题的数值模拟

本文建立了直角弯管中颗粒流动问题的数学模型,并对核心模块的算法进行详细描述,在此基础上设计了基于离散元法求解弯管中颗粒流动问题的算法与程序。数值实验结果表明:实验结果与实际物理现象相符,验证了所设计的求解算法和所研制的程序的正确性。