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基于有限元的某钢板弹簧疲劳寿命分析与研究
| 论文题名： | 基于有限元的某钢板弹簧疲劳寿命分析与研究 |
| 关键词： | 汽车悬架;钢板弹簧;疲劳寿命;摩擦系数 |
| 摘要： | 钢板弹簧是汽车悬架中广泛应用的弹性部件，主要用于非独立悬架汽车，在汽车行驶过程中承受来自路面的冲击载荷，其刚度特性和疲劳寿命对整车的可靠性以及行驶安全性具有直接影响。虽然钢板弹簧的结构形式简单，但由于存在接触非线性和几何非线性问题，所以利用传统计算方法难以保证钢板弹簧刚度和应力的计算精度。本文对钢板弹簧的疲劳寿命计算是建立在有限元计算结果基础上的，为提高有限元计算结果的精度，对片间摩擦系数进行参数辨识，并与试验结果对比，验证摩擦系数辨识方法的正确性以及校核钢板弹簧是否满足要求，然后在此基础上进行疲劳计算。 本研究主要内容包括：⑴根据钢板弹簧的结构参数，使用Pro/E5.0创建钢板弹簧的几何模型。并在ANSYS Workbench软件中，按照钢板弹簧实际的装配工艺和试验要求施加边界条件，建立钢板弹簧有限元模型。⑵采用响应面方法建立片间摩擦系数与钢板弹簧弧高变化量的表达式，然后利用线性规划方法得出一组等效摩擦系数，以提高钢板弹簧的计算精度。并计算钢板弹簧的应力分布和刚度特性，将计算结果与钢板弹簧性能试验结果进行对比，验证钢板弹簧有限元模型的正确性。⑶根据材料特性，通过理论计算得到钢板弹簧材料的S-N曲线，并考虑影响钢板弹簧疲劳强度的相关因素，对S-N曲线进行修正，得到钢板弹簧的S-N曲线。⑷结合钢板弹簧的S-N曲线、有限元计算结果和载荷谱，利用Ncode-Designlife疲劳分析软件，确定其危险区域，计算钢板弹簧的疲劳寿命，并与疲劳试验结果进行对比，验证计算结果的正确性。 |
| 作者： | 刘辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 石沛林;王军伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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