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车用横向稳定杆有限元分析及设计研究
| 论文题名： | 车用横向稳定杆有限元分析及设计研究 |
| 关键词： | 汽车工程;横向稳定杆;轻量化设计;橡胶衬套 |
| 摘要： | 横向稳定杆是汽车悬架系统的重要零部件，其作用是在汽车转弯时提高汽车的侧倾刚度，改善汽车的操纵稳定性，保证汽车的舒适与安全。本文结合企业的技术开发项目，采用CAE技术对横向稳定杆的基本特性进行了详尽分析，并在对稳定杆进行轻量化设计的同时，对稳定杆的橡胶衬套也进行了方案改进研究。全文主要工作如下： 根据横向稳定杆工作时的边界条件和结构特点，用理论计算方法和有限元法对稳定杆进行结构强度及刚度方面的分析。采用ANSYS软件对横向稳定杆建立有限元模型，通过对质量减轻率以及应力和外径增加率的研究，对稳定杆进行轻量化设计，并验证其结构强度及刚度。同时针对横向稳定杆弯曲过渡区应力过大的现象，根据等强度梁理论对横向稳定杆进行结构改进，设计了变截面横向稳定杆，使问题得到了改善。 采用DH3815N型应力应变仪及其配套的应力应变测试系统对横向稳定杆进行测试结构强度及刚度的试验，将试验结果与有限元结果进行对比分析，两者具有较好的一致性，从而验证了所采用的有限元方法和所建模型的正确性。 根据橡胶衬套对横向稳定杆性能的影响，对橡胶衬套进行结构和材料的改进，基于其材料和工作状态的非线性特点，采用HyperMesh软件建立带有橡胶衬套的空心稳定杆的有限元模型，并利用非线性分析软件ABAQUS对使用不同橡胶材料参数的衬套的空心稳定杆进行结构强度和刚度的研究。同时基于疲劳寿命预测的相关理论，使用ANSYS nCode DesignLife软件对带有橡胶衬套的空心稳定杆进行疲劳仿真分析，获得其疲劳寿命的耗用系数。 本文的研究工作为横向稳定杆轻量化以及结构改进提供了一种思路。同时也为带有橡胶衬套的横向稳定杆的非线性相关研究提供了借鉴方法和实践经验。 |
| 作者： | 葛翘 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 武一民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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