復(fù)合材料板簧結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及力學(xué)性能分析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 05:26
隨著現(xiàn)代人們對(duì)于汽車(chē)安全和節(jié)能環(huán)保的重視程度的提高,汽車(chē)的輕量化成為汽車(chē)工業(yè)的研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)的汽車(chē)板簧材料,如鋼、鋁合金等金屬材料逐漸被復(fù)合材料替代。樹(shù)脂基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量高、設(shè)計(jì)性強(qiáng)、高溫性能好、制造工藝簡(jiǎn)單以及成本較低等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明將復(fù)合材料使用在汽車(chē)上可以有效地減輕汽車(chē)的重量、減少油耗,從而降低使用成本,減少對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。本文對(duì)汽車(chē)板簧總成展開(kāi)研究,采用E玻璃纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的彈簧鋼來(lái)減輕重量,然后通過(guò)對(duì)板簧尺寸的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)輕量化。首先回顧了懸架系統(tǒng)和復(fù)合材料板簧的發(fā)展歷程。然后介紹了復(fù)合材料層合板理論,包含了層合板的主要特點(diǎn)、層合板的剛度以及單層板的強(qiáng)度理論等內(nèi)容。在層合板理論的基礎(chǔ)之上,以板簧的尺寸為設(shè)計(jì)變量,以復(fù)合材料板簧的剛度、強(qiáng)度和質(zhì)量為子目標(biāo),建立了板簧的數(shù)學(xué)模型。結(jié)合實(shí)例,使用遺傳算法對(duì)板簧結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使復(fù)合材料板簧的剛度滿(mǎn)足要求的同時(shí),強(qiáng)度最大并實(shí)現(xiàn)板簧的輕量化。在得到板簧結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果后,采用Solid Works軟件建立了復(fù)合材料板簧的三維模型,然后將模型導(dǎo)入到Abaqus有限元分析軟件中對(duì)板簧的...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
板簧系統(tǒng)在商用車(chē)中的應(yīng)用近年來(lái),新能源汽車(chē)發(fā)展迅猛,是汽車(chē)行業(yè)內(nèi)的新興勢(shì)力
但每一層的矩陣Q 并不是完全相同的,故對(duì)于Q 標(biāo)注了下是層合板中的內(nèi)力和內(nèi)力矩的分布示意圖,層合板中的內(nèi)力與由單層板的應(yīng)力沿層合板厚度做積分的方式得到,如下:11( )( )212( )( )( )212( )kkkkkxx xtnzky ty yzkkxy xyxykxx xtnzky ty yzkkxy xyxyNN dz dzNMM zdz zdzM ,層合板的厚度表示為t,層合板的第k 層板的下表面在 z 方向示。因?qū)雍习逯械膽?yīng)力分布是非連續(xù)性的,故做積分時(shí),只能。
圖 2-2 偏軸單向載荷大應(yīng)變理論中的限制條件其應(yīng)變應(yīng)滿(mǎn)足的不等式如1 12 212,,t ct cX XY YS 時(shí)滿(mǎn)足上述的三個(gè)條件,應(yīng)變,相應(yīng)的tX 為該方向最大值;同樣在材料的 2的是該方向上的拉伸線(xiàn)應(yīng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用ANSYS進(jìn)行變截面板簧的優(yōu)化分析[J]. 鄭銀環(huán),張仲甫. 現(xiàn)代機(jī)械. 2005(02)
[2]少片變截面鋼板彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄭銀環(huán),張仲甫. 機(jī)械. 2004(S1)
[3]多片鋼板彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄭銀環(huán),張仲甫. 現(xiàn)代機(jī)械. 2004(05)
[4]鋼板彈簧遲滯特性的有限元分析[J]. 丁能根,馬建軍. 汽車(chē)工程. 2003(01)
[5]變截面少片簧剛度和強(qiáng)度的有限元分析[J]. 錢(qián)立軍,闞萍. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē). 2001(05)
[6]有限元方法在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 韓文濤,張林鶴,李磊. 武警工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(04)
[7]一種新型單面帶槽變截面彈簧設(shè)計(jì)[J]. 楊帆,蔣立盛,李保權(quán),吳曉濤,宋吉慶. 汽車(chē)技術(shù). 2001(02)
[8]汽車(chē)鋼板彈簧的有限元分析及程序化實(shí)現(xiàn)[J]. 姚層林. 汽車(chē)科技. 1999(06)
[9]車(chē)輛前鋼板彈簧的有限元計(jì)算模擬[J]. 李金伯,周中堅(jiān). 上海汽車(chē). 1998(01)
[10]漸變剛度鋼板彈簧的有限元計(jì)算[J]. 林金木. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 1996(S1)
博士論文
[1]基于多體理論的汽車(chē)懸架系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與控制研究[D]. 王其東.合肥工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):2902712
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
板簧系統(tǒng)在商用車(chē)中的應(yīng)用近年來(lái),新能源汽車(chē)發(fā)展迅猛,是汽車(chē)行業(yè)內(nèi)的新興勢(shì)力
但每一層的矩陣Q 并不是完全相同的,故對(duì)于Q 標(biāo)注了下是層合板中的內(nèi)力和內(nèi)力矩的分布示意圖,層合板中的內(nèi)力與由單層板的應(yīng)力沿層合板厚度做積分的方式得到,如下:11( )( )212( )( )( )212( )kkkkkxx xtnzky ty yzkkxy xyxykxx xtnzky ty yzkkxy xyxyNN dz dzNMM zdz zdzM ,層合板的厚度表示為t,層合板的第k 層板的下表面在 z 方向示。因?qū)雍习逯械膽?yīng)力分布是非連續(xù)性的,故做積分時(shí),只能。
圖 2-2 偏軸單向載荷大應(yīng)變理論中的限制條件其應(yīng)變應(yīng)滿(mǎn)足的不等式如1 12 212,,t ct cX XY YS 時(shí)滿(mǎn)足上述的三個(gè)條件,應(yīng)變,相應(yīng)的tX 為該方向最大值;同樣在材料的 2的是該方向上的拉伸線(xiàn)應(yīng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用ANSYS進(jìn)行變截面板簧的優(yōu)化分析[J]. 鄭銀環(huán),張仲甫. 現(xiàn)代機(jī)械. 2005(02)
[2]少片變截面鋼板彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄭銀環(huán),張仲甫. 機(jī)械. 2004(S1)
[3]多片鋼板彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄭銀環(huán),張仲甫. 現(xiàn)代機(jī)械. 2004(05)
[4]鋼板彈簧遲滯特性的有限元分析[J]. 丁能根,馬建軍. 汽車(chē)工程. 2003(01)
[5]變截面少片簧剛度和強(qiáng)度的有限元分析[J]. 錢(qián)立軍,闞萍. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē). 2001(05)
[6]有限元方法在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 韓文濤,張林鶴,李磊. 武警工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(04)
[7]一種新型單面帶槽變截面彈簧設(shè)計(jì)[J]. 楊帆,蔣立盛,李保權(quán),吳曉濤,宋吉慶. 汽車(chē)技術(shù). 2001(02)
[8]汽車(chē)鋼板彈簧的有限元分析及程序化實(shí)現(xiàn)[J]. 姚層林. 汽車(chē)科技. 1999(06)
[9]車(chē)輛前鋼板彈簧的有限元計(jì)算模擬[J]. 李金伯,周中堅(jiān). 上海汽車(chē). 1998(01)
[10]漸變剛度鋼板彈簧的有限元計(jì)算[J]. 林金木. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 1996(S1)
博士論文
[1]基于多體理論的汽車(chē)懸架系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與控制研究[D]. 王其東.合肥工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):2902712
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