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基于疲劳理论的汽车空气悬架结构件的弯曲强度计算
学术前沿
中国制造业信息化
第$ 卷/
第-期
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基于疲劳理论的汽车空气悬架结构件的弯曲强度计算
黄康!, 钱德猛!, 赵韩!, 徐志汉", 夏海! ( #合肥工业大学机械与汽车工程学院, 安徽合肥"%% ) ! $%& 安徽合肥"%’) ( #安徽安凯汽车股份有限公司技术中心, " $%! 摘要: 针对某种型号客车的空气悬架, 应用( * *软件对弹簧支架进行了有限元分析, 计算了弹)+ 簧支架的应力、变形特性, 在此基础上计算了弹簧支架的疲劳强度。关键词: 空气悬架; 弹簧支架; 有限元分析; 疲劳强度中图分类号:"$ !# 文献标识码: % 文章编号: - . ,,"% ) . !" % ( ! " !! %’% %! . $ , 度分析, 找到了结构的薄弱环节, 基于静强度分析结果的基础上对其进行了疲劳寿命分析。
随着汽车工业的高速发展, 空气悬架汽车的应用越来越广泛, 安装有空气悬架的车辆可以获得良好的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性。通常, 构成空气悬架系统的构件中包括弹簧支架, 弹簧支架是悬架中的关键零部件之一, 主要起到支撑空气弹簧、联接悬架导向机构和转向节以及传递载荷的作用, 该零件强度的好坏对于整车在行驶过程中的安全性有着至关重要的影响。弹簧支架的具体结构形式因车型而有所不同, 本文以某型客车空气悬架为例, 对其关键件——弹簧支架作了有限元强—
& 弹簧支架有限元分析
空气悬架按照结构型式可以分为独立悬架(如图! 所示) 和非独立悬架, 弹簧支架的具体结构形式也因悬架型式而有所不同, 本文研究的弹簧支架的结构型式是应用于某种独立悬架中。的支撑件(如图"所示)
! 空气弹簧;.减振器;.弹簧支架;.上横臂;.下横臂;.转向节;.测试平台;.车轮. " $ / ’, 0
图! 悬架系统的几何模型
&& 建立有限元模型’
弹簧支架属于典型的实体结构, 主要承受来自车身的垂直载荷(簧载质量) 。此外, 在车辆行驶过程中还承受来自导向机构的横向载荷, 由于现代汽车中柔性联接体的大量使用, 来自导
收稿日期: % . ! " " ’%.’% 基金项目: 合肥工业大学"% 年学生创新基金资助项目 5 %% ) ( */" %/ 作者简介: 黄
向机构的横向载荷基本上被橡胶衬套等柔性体吸收, 直接传递到弹簧支架的横向载荷比较小。根据弹簧支架的结构型式和受力特点, 单元类型选取三维实体单元(代号为* 24 0 ) 采用 1 3 !- , 智能网格划分方法, 等级为, 得到图"所示的结构有限元模型, ,
康!, .)男, ( &0 , 江苏南京人,合肥工业大学副教授, 博士, 主要从事机械传动、摩擦学、机械系统设计方面的研究工作。
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・现代设计技术・
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基于疲劳理论的汽车空气悬架结构件的弯曲强