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汽车推力杆球铰工作面仿生设计及有限元分析
| 论文题名： | 汽车推力杆球铰工作面仿生设计及有限元分析 |
| 关键词： | 汽车推力杆;球铰工作面;仿生设计;有限元分析 |
| 摘要： | 推力杆是商用汽车关键的零部件，在车辆行驶过程中能传递力和力矩，起到柔性连接的作用。推力杆可以缓冲车辆在行驶过程中产生的振动和冲击，对乘车人员的舒适性和车辆稳定性有重要作用。推力杆球铰工作面优化设计是本文研究工作的重点。 本文以蝗虫后腿的足垫结构为仿生学对象，将是否有蝗虫后腿足垫结构的推力杆球铰工作面做对比研究，在推力杆球铰的橡胶体表面设计仿生柔性凸起。使用Catia软件建立精确的3D模型，采用Hypermesh软件合理简化模型并进行网格划分，运用Abaqus软件进行有限元分析。 本文还对原始推力杆球铰静刚度的实验结果和模拟结果进行对比分析，验证了有限元建模及分析的有效性和准确性。 推力杆球铰在工作过程中主要受到径向、轴向、偏转和扭转四种载荷的作用。本文将仿生凸起的半径、高度、间距和组数四种参数作为试验变量，研究了在上述四种载荷下对于推力杆球铰静刚度的影响。同时在车辆行驶过程中，推力杆球铰会受到路面振动和车辆自身机械振动的叠加影响。所以本文也探讨了在上述四种载荷下对于推力杆球铰动刚度的影响，并设定5Hz、10Hz、15Hz、20Hz这四种振动幅值曲线，对在不同频率下推力杆球铰动刚度也做了探究。 为了确定每一种变量对于推力杆球铰刚度的影响，本文采用了正交实验法，分析了径向静刚度在4种影响因素（凸起的半径、高度、间距、组数）下的变化规律。结合极差分析确定了4种影响因素对于影响径向静刚度的主次关系，对推力杆球铰橡胶工作面提出仿生优化设计方案。 |
| 作者： | 杨舒涵 |
| 专业： | 材料与化工 |
| 导师： | 刘化民;宋相军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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