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基于实体网格的板簧动力学模型及其应用
| 论文题名： | 基于实体网格的板簧动力学模型及其应用 |
| 关键词： | 汽车悬挂系统;钢板弹簧;动力学模型;实体网格;刚度试验 |
| 摘要： | 由于钢板弹簧存在着接触非线性和几何非线性等多种非线性因素，因而增加了其模型建立和性能分析的难度。本文从非线性接触动力学理论和CAD/CAE技术出发，提出了一种可以在一定程度上解决这类问题的方法。 首先根据非线性接触动力学理论，分析了钢板弹簧片间接触和摩擦情况，提出了基于片间接触分析的钢板弹簧建模方法，将有限元法和多体动力学法相结合，并引入小种群遗传算法对钢板弹簧片间接触和摩擦参数进行反求，并建立了某重型卡车的钢板弹簧多体动力学模型。 然后对建立的钢板弹簧模型进行刚度特性仿真分析，并根据汽车钢板弹簧台架试验方法中的要求，对某重型卡车平衡悬架的钢板弹簧进行了刚度特性试验，确定其刚度值，将试验结果与动力学仿真结果进行对比分析，结果显示，在加载过程中试验曲线与仿真曲线基本吻合，且仿真结果与试验结果的相对误差仅为0.79％，证明了该钢板弹簧动力学模型的正确性。将本文模型与离散梁单元的钢板弹簧模型进行了对比，结果显示本文模型具有更高的精度。 最后，将所建立的钢板弹簧动力学模型应用于简化的某重型卡车整车模型，建立简化的某重型卡车的多体动力学刚柔耦合模型。对该整车多体动力学刚柔耦合模型进行脉冲平顺性和静侧翻稳定性仿真分析，并进行整车脉冲平顺性和静侧翻稳定性试验，以获取实际工况的试验数据和曲线。实车试验结果与仿真结果对比可知仿真曲线与试验曲线的基本吻合，且脉冲平顺性分析的相对误差最大为9.97％，静侧翻稳定性分析的相对误差最大为4.75％。说明了采用本文提出的方法建立的钢板弹簧多柔体动力学模型在运用于整车脉冲平顺性和静侧翻稳定性分析时是有效的，也验证了本文所提出的钢板弹簧建模方法是准确和有效的。 |
| 作者： | 席敏 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 韩旭;雷飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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