基于有限元法的钢板弹簧性能分析

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1、基于有限元法的钢板弹簧性能分析PerformanceAnalysisofLeafSpringBasedonFiniteElementMethod王治国大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不句,含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人

2、完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：曰期：年《月/l曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产杈及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优

3、秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：导师签名•.曰期：L,〜年（月卜曰曰期：Wf■年<月/2•曰分类号：U463.33+2学校代号：10150UDC：密级：学号：20133153全日制专业硕士学位论文基于有限元法的钢板弹簧性能分析PerformanceAnalysisofLeafSpringBasedonFiniteElementMethod论文编号：工程领域：车辆工程研究方向：车体结构有限元分析论文类型：应用研究申请学位：工程硕士论文答辩日期：20

4、年月日学位授予单位：大连交通大学摘要摘要钢板弹簧是汽车非独立悬架系统中一种重要的元件，它不仅起到弹性元件的作用、导向的作用在某些时候还担当着减震的作用。钢板弹簧传递着车轮与车架（车身）之间的一切力及力矩，缓和道路不平顺而给车身（车架）造成的冲击载荷。由于各簧片间存在摩擦作用，因而它能衰减由各种冲击载荷所引起的承载系统振动，保证车辆在行驶过程中的平顺性。钢板弹簧由于结构相对简单、价格低廉、使用更换方便、可靠性强，因此得到了较为广泛的应用。其承载性能和疲劳特性对车辆安全行驶有重要的意义，本文首先分析了钢板弹簧的装配应力及工作应力，之后对其进行了疲劳寿命的预测。并对钢板弹

5、簧的结构做了改进。根据钢板弹簧各簧片的三维尺寸，曲率半径等参数，利用Pro/Engineer建立其三维模型，然后将各簧片进行虚拟装配。将装配后的钢板弹簧三维几何模型导入HyperMesh软件进行单元划分，在各簧片发生接触的区域建立接触单元，完成整个钢板弹簧的有限元模型。对钢板弹簧施加不同的载荷及约束，分别模拟其装配过程、正常工作过程及特殊工况时的应力变化情况，以及摩擦系数对钢板弹簧性能的影响。利用理论公式计算钢板弹簧的刚度值，并与仿真刚度值进行比对。最后结合60Si2Mn材料的S-N曲线，利用ANSYS软件中的疲劳模块对此钢板弹簧进行寿命的估算。本文通过有限元法对多

6、片钢板弹簧进行分析计算，这样可以在产品投入使用前及时发现问题，进而修改设计参数或设计方案。利用有限元法能缩短产品的开发周期，提高工作效率，降低产品的开发成本。关键字：钢板弹簧；有限元；静态分析；疲劳分析I大连交通大学全日制专业硕士学位论文AbstractTheleafspringisanimportantcomponentofautomotivenon-independentsuspensionsystem.Itisnotonlyplaysaroleofelasticelement,insomecasestheGuidingrolealsobeartheshocka

7、bsorptioneffect.Theleafspringcanpassonalltheforceandmomentbetweenthewheelsandthebody(frame),itcanmitigatethebody's(frame)impactloadwhichiscausedbyirregularityoftheroad.Duetothefrictionbetweentheleaf,thusitcanweakenthebearingsystemvibrationcausedbyallkindsofimpactload.Theleafspringhas