少片钢板弹簧轻量化优化设计方法研究

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1、分类号：463.33单位代码：10183研究生学号：201042E019密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）少片钢板弹簧轻量化优化设计方法研究Taperleafspringlightweightoptimizationdesignmethodresearch作者姓名：徐迎秋类别：工程硕士专业：车辆工程研究方向：汽车轻量化指导教师：宋传学教授校外导师：王海艳高级工程师培养单位：吉林大学2015年10月—————————————————————少片钢板弹簧轻量化优化设计方法研究—————————————————————Taperleafspringlight

2、weightoptimizationdesignmethodresearch作者姓名：徐迎秋专业名称：车辆工程指导教师：宋传学教授校外导师：王海艳高级工程师学位类别：工程硕士答辩日期：2015年11月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究

3、工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中ａ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：氧＜＾日期：义０／５年／文月日／摘要本文以某轻型卡车的悬架系统的钢板弹簧轻量化设计为载体，针对少片钢板弹簧的轻量化优化设计，在结合MATLAB，ANSYS等计算分析软件CAE设计和实际采集数据验证修正的基础上，提出一种更加有效、更加实用、更加有效率的设计方法—GUI程序化设计。该方法可被普遍应用于钢板弹簧的设计研

4、发过程，具有广泛的应用前景。首先，本文介绍了目前少片钢板弹簧的常用计算方法，以及少片变截面钢板弹簧在国内外实车上的使用情况，分析研究少片钢板弹簧优化设计方法有很实用的实际意义。其次，本文先通过建立少片钢板弹簧的数学模型，并在此基础上使用MATLAB编程实现其数学模型的计算，并在原有方案基础上进行优化设计，利用GUI对优化的输入与输出进行可视化处理，使优化的输入输出更加直观更加清晰。根据优化的变截面少片钢板弹簧主要参数指导生产出优化设计后的钢板弹簧总成产品。保证原有性能的基础上，实现降重达32%，实现轻量化设计。再次，分别针对前后钢板弹簧分别使用CAD三维数据模

5、型，实际产品逆向扫描建立三维数据模型。再分别针对前后钢板弹簧及其连接件在ANSYSWorkbench中建立有限元分析模型，建模过程将连接件包含在内，由于目前大多建模只针对钢板弹簧本身建立有限元分析模型的方法，更加的接近实际工作情况，计算分析结果更有参考价值。最后，通过在钢板弹簧成品的不同位置贴电阻应变片，加载过程中记录各点的应力随添加载荷变化情况，并将测量得到的应力、刚度数据与GUI程序设计计算结果、及CAE分析结果进行对比分析。根据三种方法得到的结果再次完善修正GUI程序，确保GUI程序设计计算结果的正确性、可靠性及使用性。关键词：少片钢板弹簧，MATLAB

6、，GUI，轻量化，应力，优化设计，CAE，WorkbenchIAbstractInthispaper,forthelightweightoptimizationdesignoffewerpieceleafspring,adesignmethodbasedonthecombinationofCAEusingMATLABandANSYSandtheverificationandcorrectionofactualacquisitiondataisproposed,whichhasbeenusedinthelightweightdesignofalighttruck

7、suspensionsystemandhasamoreeffective,morepracticalandmoreefficientperformance.Thismethodcanbewidelyusedinthedesignofleafsprings,whichhasawideapplicationprospect.Firstofall,thispaperintroducesthecommoncalculationmethodsofleafspringandtheapplicationsoftaper-leafspringathomeandabroad.T

8、heresearchoftheopti